Περιεχόμενο
Ορισμός μανόμετρο
Ένα μανόμετρο μετρά τη διαφορά στην πίεση αέρα ή υγρού, συγκρίνοντάς το με μια εξωτερική πηγή, συνήθως ένα δείγμα ατμόσφαιρας της Γης. Υπάρχουν διάφοροι τύποι μανόμετρα, το πιο απλό είναι ένας σωλήνας πιεζομέτρου, ο οποίος είναι ένας μόνο σωλήνας και μια βάση που συγκρατεί το υγρό. Τα πιό κοινά μανόμετρα έχουν σχήμα U και έχουν διασυνδεδεμένους σωλήνες. Τα μανόμετρα χρησιμοποιούνται σε μετεωρολογικές μελέτες, μετεωρολογικές μελέτες, αναλύσεις αερίων και έρευνα της ατμόσφαιρας άλλων πλανητών. Είναι συνήθως κατασκευασμένα από γυαλί ή πλαστικό, ενώ ενώ τα περισσότερα βαθμολογούνται για μέτρηση, μερικά μπορούν να μετρήσουν τις αλλαγές ψηφιακά. Το μονομερές μανόμετρο μετράει μόνο την πίεση ενός υγρού, αφού δεν υπάρχει εναλλακτική θέση για τη σύγκριση αερίων. Ένα μανόμετρο σχήματος U ουσιαστικά τοποθετεί δύο διαφορετικές πιέσεις αερίου μεταξύ τους και μετρά τη δύναμη του συλλεγόμενου αερίου. Το αέριο ελεύθερης ροής είναι συνήθως αέρας στο σημερινό ατμοσφαιρικό επίπεδο.
Μηχανική των μανόμετρων
Ένα υγρό τοποθετείται στο σωλήνα, συνήθως ένα υγρό απόκρισης όπως ο υδράργυρος που είναι σταθερός υπό πίεση. Το ένα άκρο του σωλήνα U γεμίζεται έπειτα με το προς μέτρηση αέριο, συνήθως αντλείται έτσι ώστε ο σωλήνας να μπορεί να σφραγιστεί πίσω από αυτό. Το άλλο άκρο είναι ανοικτό για φυσικό επίπεδο πίεσης. Το υγρό στη συνέχεια ισορροπεί στο κατώτερο τμήμα του U, ανάλογα με την ισχύ του αερίου. Η ατμοσφαιρική πίεση σπρώχνει προς τα κάτω το υγρό, αναγκάζοντάς το προς τα κάτω και μέσα στο κλειστό άκρο του σωλήνα. Το αέριο που παγιδεύεται στο σφραγισμένο άκρο ωθεί επίσης προς τα κάτω, εξαναγκάζοντας το υγρό πίσω στην άλλη πλευρά.
Στη συνέχεια λαμβάνεται μια μέτρηση για να διαπιστωθεί σε ποιο βαθμό το υγρό στο σφραγισμένο άκρο έχει ωθηθεί είτε κάτω από το σημείο του υγρού στο ανοικτό άκρο είτε πάνω από αυτό. Εάν το υγρό είναι επίπεδο, ευθεία απέναντι και στους δύο σωλήνες, τότε το αέριο είναι ίσο με την πίεση του εξωτερικού αέρα. Εάν το υγρό υψώνεται πάνω από αυτό το επίπεδο στο σφραγισμένο άκρο, τότε η πίεση του αέρα είναι βαρύτερη από το αέριο. Εάν το αέριο είναι βαρύτερο από τον αέρα, θα ωθήσει το υγρό στο σφραγισμένο άκρο κάτω από το ίσο σημείο.
Προσόντα μανόμετρο
Δεδομένου ότι η ατμόσφαιρα της Γης μπορεί να αλλάξει με βάση την ανύψωση και τη θερμοκρασία, η διαφορά πρέπει να υπολογιστεί για να επιτευχθεί μια μέση ατμοσφαιρική πίεση. Διαφορετικά, το μανόμετρο θα παρουσιάζει ελαφρώς διαφορετικά αποτελέσματα σε διαφορετικά υψόμετρα, καθιστώντας αδύνατες τις ακριβείς μελέτες.