Gaz halindeki bir ortamın düşük basıncını ölçmek için manometre

Genel bilgi

Sıvı ve gaz halindeki maddeler, kendileriyle temas halinde olan cisimlere belirli bir kuvvetle etki eder. Maddenin özelliklerine ve dış etkenlere (sıcaklık, sıkıştırma vb.) bağlı olan bu etkinin büyüklüğü, basınç kavramı ile karakterize edilir.

Basınç, kuvvetin tüm alana eşit olarak dağılması şartıyla, yüzeye dik olarak etki eden kuvvetin yüzey alanına oranıdır. Mutlak ve gösterge basıncını ayırt edin.

Mutlak basınç, atmosferik hava basıncı da dahil olmak üzere tüm etki eden kuvvetleri hesaba katan bir gaz veya sıvının toplam basıncıdır. Gösterge basıncı, mutlak basıncın atmosfer basıncından büyük olması koşuluyla, mutlak ve atmosferik basınç arasındaki farktır. Mühendislikte, kural olarak, aşırı basınç ölçülür.

Mutlak basınç, atmosfer basıncından daha az olabilir. Aynı zamanda farkları küçükse, yeterince büyükse - vakum - buna nadirlik denir.

Basınç göstergeleri, aşırı basıncı ölçmek için kullanılır, bu nedenle bu basınca genellikle gösterge basıncı denir. Vakum ve vakum, vakum ölçerlerle, atmosferik basınç ise barometrelerle ölçülür.

Basınç için SI birimi metrekare başına Newton'dur (N/m2). Bununla birlikte, üretilen cihazlar hala eski birimlerde kalibre edilmektedir - milimetre su sütunu (mm su sütunu), milimetre cıva sütunu (mm Hg) ve teknik atmosferler (kgf / cm2).

Bir teknik atmosfer, 0 ° C sıcaklıkta 735,56 mm yüksekliğinde bir cıva sütununun 1 cm2'lik bir alanı veya 4 ° C sıcaklıkta 10 m yüksekliğinde bir su sütunu üzerindeki basınca eşittir, yani 1 kgf / cm2 = = 735,56 mm Hg. Sanat. = 104mm w.c. Sanat.

Vakum, atmosfer basıncının yüzdesi olarak veya basınçla aynı birimlerde ölçülür. Atmosferik hava basıncının ortalama değeri çok sayıda ölçüm sonucunda belirlenmiştir ve 760 mm Hg'dir,

Manometre ile basınç ölçümü

Filed under: Deneyler , El Sanatları , fizik , Deneyler | Etiketler: Manometre ile basınç ölçümü, Deneyler, El Sanatları, fizik, deney | 20 Haziran 2013 | Svetlana

Bir kap içindeki hava veya gazın basıncını manometre ile ölçmek için, kauçuk tüpünü bu kaba tutturmak gerekir. Manometrenin her iki ayağındaki sıvı seviyesini izleyin.
a) Sıvı, manometrenin her iki dizinde aynı seviyede ise, kap içindeki gazın basıncını çevreleyen havanın basıncı ile aynı kabul edin.
b) Manometrenin kısa ayağındaki sıvı seviyesi diğerinden düşükse, kap içindeki basıncın ortam hava basıncından büyük olduğunu düşünün.

c) Manometrenin kısa ayağındaki sıvı diğer ayağındaki sıvıdan fazla ise, kabın içindeki basıncın çevredeki havanın basıncından daha az olduğunu dikkate alınız.

Manometre tüplerindeki sıvı seviyelerindeki bir farkla, kaptaki atmosferik basınç ve basınçtaki farkın hesaplanması aşağıdaki formüle göre yapılır:

Aşağıdaki deneyleri manometrenizi kullanarak yapabilirsiniz.
Basınç göstergesinin kauçuk tüpünün ucunu cam huni üzerine sıkıca koyarak geniş açıklığı bir lastik film ile sıkın. Manometredeki sıvı sakinleştiğinde, huniyi bir kova suya indirin. Huninin derinliği ile suyun içindeki basıncın nasıl değiştiğini izleyin. Huniyi suda belirli bir derinliğe yerleştirdikten sonra, manometrenin okumasını takiben deliğini farklı yönlerde yukarı ve aşağı çevirin.
2. Deneyden kısa bir süre önce ısıtılan fırında bacayı açın. Basınç göstergesi lastik tüpünü fırına yerleştirin. Manometrenin kısa ayağındaki su seviyesi yükselir. Fırındaki sıcak havanın basıncını hesaplayın (çekişli).
3. Tıbbi ısıtma yastığının lastik torbasını hava ile hafifçe şişirin ve manometrenin lastik borusuna sıkıca bağlayın.Torbayı yatay olarak yatırın ve üzerine kalın kitapları (yük) arka arkaya koyun. Basınç göstergesi, torbada kapalı olan hava basıncındaki değişikliği iyi gösterecektir.
4. Toplam uzunluğu yaklaşık 1,7 m olan bir cam tüp alırsanız, çok daha yüksek bir aşırı basıncı, örneğin ağızdan üflerken en yüksek hava basıncını ölçmek için bir manometre yapabilirsiniz. Bu şekilde "akciğerlerin gücü" kontrol edilir. Ani bir şekilde üflemek değil, basıncı kademeli olarak arttırmak gerekir.

5. Aynı alet, oral aspirasyonun yarattığı en büyük vakumu ölçebilir. Bu durumda tüpün üst ucundan ağzınızla hava çekmeniz gerekir.
6. 4. deneyin cihazında, borunun kısa dirseği yerine, daraltmak için çizilmiş bir boru takılırsa, uzun dirseğe üflerken, kısa borudan bir fıskiye atacaktır.

E.N. Sokolov "Genç fizikçiye"

lise için fizik

Barometreler. Basınç ölçerler

Barometreler, atmosfer basıncını ölçmek için kullanılan aletlerdir. Cıva barometresi (Şekil 1), bir ucu kapalı ve diğer ucu açık bir cıva rezervuarı içeren cıva ile doldurulmuş U şeklinde bir cam tüpten oluşur. Barometre, atmosfer basıncını doğrudan milimetre cıva cinsinden ölçen milimetre bölmeli bir ölçeğe sahiptir. Barometrenin kapalı ve açık dizlerindeki seviyeleri arasındaki cıva sütununun yüksekliğine sayısal olarak eşittir.

Pirinç. bir

Bu tür barometrelerin avantajı, okumaların daha yüksek doğruluğudur. Dezavantajları - hacimli, kırılgan, cıva buharı insan sağlığına zararlıdır.

Bir aneroid metal barometre (Şekil 2), havanın boşaltıldığı silindirik bir K odasından oluşur. Hazne, ince bir oluklu kapak zarı M ile hava geçirmez şekilde kapatılmıştır.

Pirinç. 2

Atmosfer basıncının zarı düzleştirmemesi için, alet kasasına sabitlenmiş bir yay P ile bir çubuk T vasıtasıyla bağlanır. Yaya, ucu W ölçeği boyunca hareket eden bir C oku eklenir.Atmosferik basınç değiştiğinde, zar içe veya dışa doğru bükülür ve oku ölçek boyunca hareket ettirir.

Aneroidlerin avantajları, kullanımlarının kolay, dayanıklı ve küçük boyutlu olmalarıdır. Ana dezavantaj, cıva barometrelerinden daha az doğru olmalarıdır.

Basınç göstergeleri, atmosferik basınçtan daha büyük veya daha düşük olan basıncı ölçmek için kullanılır. Manometreler sıvı ve metaldir.

Bir dirseği basıncın ölçüleceği kaba bağlı olan bir sıvıya (genellikle su veya cıva) sahip U şeklinde bir tüp şeklinde bir sıvı manometresi yapılır (Şekil 3, a). Bu bacaktaki sıvı seviyesi, ikinci ayaktaki sıvı seviyesine göre azalır (kaptaki basınç atmosferik basınçtan büyükse) veya yükselir (atmosferik basınçtan düşükse). Ölçülen basınç p = p olacaktır_a ±pgh, nerede p_a - atmosferik basınç, pgh - manometre dirseğindeki fazla sıvı kolonunun hidrostatik basıncı.

Pirinç. 3

Sıvının içindeki basıncı böyle bir manometre ile ölçmek için, bir tarafı lastik bir film ile kaplanmış lastik bir tüp kullanılarak dizlerinden birine düz bir kutu tutturulur (Şekil 3, b).

En basit metal manometre aşağıdaki gibi düzenlenmiştir (Şekil 3, c). İnce bir elastik plaka M - bir zar - havanın kısmen tahliye edildiği K kutusunu hermetik olarak kapatır. Membrana O ekseni etrafında dönen bir P göstergesi takılır. Cihaz bir sıvıya daldırıldığında, membran basınç kuvvetlerinin etkisi altında bükülür ve sapması ölçek boyunca hareket eden işaretçiye aktarılır.

Enstrüman sınıflandırması

Basınç ölçer tipleri iki şekilde farklılık gösterir: ölçtükleri gösterge tipine ve çalışma prensibine göre.

İlk özelliğe göre, ayrılırlar:

atmosfer basıncını ölçmek için tasarlanmış aletler, aksi takdirde barometreler olarak adlandırılırlar;
aşırı ve mutlak ölçen aletler;
atmosferik ve mutlak basınçlar arasındaki farkı ölçmek için tasarlanmış vakum göstergeleri;
basınç göstergeleri, küçük (40 kPa'ya kadar) aşırı basıncı ölçün;
40 kPa'lık üst sınırın aşırı basıncını ölçen bir tür vakum ölçer olan tagonometreler;
diferansiyel basınç göstergeleri, basınç farkını ölçün.

Basınç farkını belirli bir kuvvetle dengeleme prensibi ile çalışırlar. Bu nedenle, bu dengelemenin tam olarak nasıl gerçekleştiğine bağlı olarak, basınç ölçerlerin cihazı farklıdır.

Eylem ilkesine göre, bunlar ayrılır:

sıvı, bu tür cihazlarda basınç farkının dengelenmesi sıvı kolonunun hidrostatik basıncı nedeniyle oluşur, cihaz iletişim kapları prensibini kullanır;
yay basit bir tasarıma sahiptir ve ortamın basıncını geniş bir aralıkta ölçmek için yaygın olarak kullanılır;
membran, pnömatik kompanzasyona dayalı olarak, membran kutusunun elastik kuvveti nedeniyle basınç dengelemesi meydana gelir;
gövde içine yerleştirilmiş elektrokontak mekanizması sayesinde ölçülen ortamı düzenlemek için kullanılabildikleri için otomatik kontrol ve sinyal sistemlerinde kullanılan elektrokontak;
diferansiyel basınç altındaki sıvıların seviyesini, sıvı, buhar ve gazın akış hızını diyaframlar kullanarak ölçmek için kullanılır.

https://youtube.com/watch?v=MLdd1XPX7cA

Randevu ile aşağıdaki gibi manometre türleri vardır:

bakır alaşımlarına karşı kimyasal olarak nötr olan sıvıların, gazların ve buharların basıncını ölçmek için genel teknik aletler kullanılır;
oksijen, kadranda O2 gösterilen mavi kutularda üretilirler, silindirlerde veya vakumlarda oksijen basıncını ölçmek için kullanılırlar;
asetilen, asetilenin aşırı basıncını kontrol etmek için kullanılır;
referans olanlar, yüksek doğruluğa sahip oldukları için diğer enstrümanları kontrol etmek için kullanılır;
gemiler, gemilerde ve deniz taşımacılığında kullanılır;
demiryolu taşımacılığında demiryolu kullanılır;
kaydediciler, çalışmanın sonucunu kağıt üzerinde yeniden oluşturmanıza izin veren yerleşik bir mekanizmaya sahiptir.

https://youtube.com/watch?v=rq3BMjXM7PY