مانومترها ( Manometers )


در نوع مانومتری از یک ستون مایع برای اندازه گیری فشار استفاده می شود و ارتفاع ستون مایع مشخص کننده مقدار فشار می باشد . مایع مورد استفاده در مانومترها می تواند آب یا جیوه باشد .بارومتری که در بخش قبل تشریح گردید یک وسیله اندازه گیری فشار از نوع مانومتری است .
یک مانومتر جیوه ای ساده که درشکل زیر درسه حالت مختلف b, a و cتشریح شده است شامل یک لوله شیشه ای U شکل بوده که هردو انتهای آن باز و داخل آن تقریباً با جیوه پر شده است .
طبق شکل ( a ) هنگامیکه هر دو انتهای لوله در ارتباط اتمسفر می باشد .فشار اتمسفریک اعمالی بر دو طرف لوله یکسان بوده و سبب خواهد شد که جیوه در هر دو طرف ، در یک سطح قرار بگیرد .
ارتفاع دو ستون جیوه در این موقعیت بعنوان نقطه صفر در نظر گرفته شده و مقیاس ( خط کش ) برحسب این نقطه صفر ، از دو طرف برحسب میلیمتر کالیبره می شود . این امر جهت خواندن مقدار انحراف ستون های جیوه از شرایط صفر در هر جهت صورت میگیرد .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مطابق شکل ( b) زمانیکه یکی از دو انتهای باز را به مخزنی که فشار داخلی آن بیشتر از فشار اتمسفریک است وصل نمائیم ، دو ارتفاع ستون جیوه مطابق شکل (b) تغییر خواهد كرد .
در حالیکه اگر فشار مخزن کمتر از فشار اتمسفریک باشد ( حالت خلاء ) آنگاه طبق شکل ( c) ارتفاع ستون آزاد به اتمسفر ، پایین آمده و سمت دیگر بالا خواهد رفت .
در هر دو حالت مقدار اختلاف ارتفاع دو ستون جیوه (فاصله بین دوسطح ) بیان کننده اندازه اختلاف فشار میان فشار کلی سیال داخل مخزن و فشار اتمسفریک می باشد . از آنجایکه می توان با استفاده از یک بارومتر ، مقدار فشار اتمسفریک محل را بدست آورد لذا با داشتن فشار اتمسفریک محل و اندازه اختلاف میان دو سطح مانومتر می توانید مقدار فشار کلی سیال داخل مخزن را بدست آورید .
درشکل ( b) مخزن دارای فشار بیشتری نسبت به فشار اتمسفریک می باشد . بنابراین به ستون جیوه سمت خود ، نیروی بیشتری اعمال می کند .بدین ترتیب این ستون جیوه از نقطه صفر ( حالت تعادل ) پایینتر رفته است .
اختلاف میان دو سطح در این حالت ( mm Hg ) 40 بوده و با توجه به فشار اتمسفریک محل که 760 (mmHg) می باشد .
بنابراین فشا ر کلی مخزن برابر است با :

درحالیکه درشکل ( C) مخزن دارای فشار کمتری نسبت به فشار اتمسفریک بوده و به همین جهت نیروی اعمالی به ستون جیوه سمت مخزن کمتر است .
لذا سطح جیوه در این ستون بالاتر از نقطه صفر قرارمی گیرد .
اختلاف میان دو سطح در این حالت نیز (mmHg) 40 بوده و با توجه به فشار اتمسفریک محل (mmHg) 760، مقدار فشار کلی مخزن برابر است با :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فشارهای زیر فشار اتمسفریک را فشارهای خلاء گویند و معمولاً بصورت میلیمتر یا اینچ جیوه خلاء خوانده می شوند.
با توجه به اینکه دانسیته آب خیلی کمتر از جیوه است .لذا مانومترهایی که در آنها به جای جیوه از آب استفاده می شود برای اندازه گیری فشارهای خیلی کم بسیار مفید می باشند .
زیرا در این مانومترها به ازای تغییرات کوچک فشار ، سطح آب داخل مانومتر خیلی زیاد تغییر خواهد کرد . بدین ترتیب این تغییرات کوچک فشار با استفاده از این مانومترهای آبی براحتی قابل تشخیص و خواندن است .
همچنین جهت قابل رویت نمودن آب داخل این مانومترها از مایعات رنگی مختلفی همراه آب استفاده می کنند تا سطح آب به راحتی قابل دیدن باشد .
نکته آخر آنکه چون تمامی سیالات ، هنگام تغییرات دما دارای انبساط و انقباض حرارتی هستند برای داشتن مقادیر درست ، بایستی مقادیر فشار خوانده شده از مانومتر را برای انحراف از دمای مشخص که توسط سازندگان تعیین می گردد، اصلاح نمود.

 

 

Joomla templates by a4joomla