Фізика> Манометричний тиск і барометр
Барометр - прилад для визначення атмосферного і манометричного тисків за допомогою гідростатичних рідин.
завдання навчання
- Порівняти дизайн і роботу барометрів на основі анероїда і гідростатики.
Основні пункти
- Манометричний тиск - тиск системи вище атмосферного, яке для більшості розрахунків має трансформуватися в абсолютну.
- Барометр - пристрій, що застосовує гідростатичні рідини для виміру атмосферного тиску. Його можна використовувати для непрямого вимірювання манометричного тиску в системах.
- Барометр гидростатической колони використовує рідина (вода або ртуть) для функціональності, а барометр-анероїд - евакуйовану гнучку металеву осередок.
- Анероїдний барометр - пристрій для вимірювання тиску. Часто налаштований на використання в якості висотоміра.
- Торр - одиниця тиску, що відповідає одному міліметру ртуті (760 торр = 101 325 Па).
манометричний тиск
Манометричний - тиск системи вище атмосферного. Останнє зазвичай виступає постійним, з невеликими коливаннями поблизу рівня моря, і досягає 101325 Па. Сучасні пристрої для вимірювання тиску іноді додають механізми для обліку змін атмосферного тиску через зміни висоти. Манометричний тиск набагато зручніше абсолютного в практичних вимірах і широко використовується в якості встановленої заходи тиску. Але потрібно зрозуміти, чи є необхідність у використанні абсолютного тиску для розрахунків.
Тиск вдалося виміряти в середині 1600-х років з винаходом традиційного барометра. Це пристрій спочатку регулювали виключно на вимір атмосферного тиску.
гідростатичні барометри
Перші барометри заміряли атмосферний тиск на основі гідростатичних рідин. Це стовпчасті конструкції (частіше скляні), заповнені статичної рідиною з фіксованою щільністю. Стовпчаста секція герметизирована, утримує вакуум і частково заповнюється рідиною, а базова відкрита для атмосфери і дає можливість контактувати із зовнішнім середовищем. У міру зміни атмосферного тиску вносяться поправки і в показник. Це призводить до зміни висоти рідини в столбчатой конструкції (зростає, коли атмосфера сильніше тисне на рідину в підставі резервуара, і падає, коли атмосфера надає більш низький тиск).
Потім висота рідини в скляному стовпі показує кількість атмосферного тиску. Робота гідростатичного барометра грунтується на визначенні висоти рідини в колонці. Тому в якості одиниці тиску використовують торр, а у вигляді рідини - воду або ртуть. З точки зору безпеки краще всього обмежуватися водою, але ртуть гарантує точність (щільність ртуті набагато вище, ніж у води).
Теоретично, гідростатичний барометр можна відправити в замкнуту систему для вимірювання абсолютного і манометричного тисків системи через віднімання атмосферного.
анероїдний барометр
Представлений невеликим металевим корпусом (анероїдних осередок), частково ізольованим. Невеликі зміни зовнішнього тиску повітря змушують його розширюватися або стискатися. Це посилюється спеціальним механізмом, щоб зафіксувати показники.
Такі пристрої відрізняються більшою практичністю. Більшість сучасних механізмів спочатку налаштовані на завмер манометричного тиску. Анероїдний - головний механізм, від якого відштовхуються при створенні пристроїв вимірювання тиску.
Визначення тиску за допомогою висоти флюїди в барометрі з гидростатической колоною
Щільність рідини дорівнює p, g - прискорення сили тяжіння, h - висота рідини в стовпці барометра