Manometrele sunt instrumente utilizate pentru măsurarea unei mărimi fizice numite presiune. Presiunea este definită ca coeficientul dintre componenta perpendiculară a forței și aria asupra căreia acționează, fiind definită prin următoarea ecuație:
P = F / A
Unde P este presiunea și F este forța perpendiculară pe zona A. Unitatea de presiune din sistemul internațional de unități este pascal, prescurtat Pa. Deoarece este o unitate mică pentru presiuni manipulate frecvent, multiplii pascalului, ca kilogramul, mega și giga sunt utilizate pe scară largă.
Pentru a măsura presiunea, au fost create o multitudine de dispozitive, care pot fi grupate în una dintre aceste categorii, în conformitate cu principiul fizic pe care îl folosesc:
Presiunea este, împreună cu temperatura, una dintre cele mai măsurate cantități din lume. Acest lucru se datorează faptului că fluidele, fie ele gaze sau lichide, exercită presiune pe pereții recipientelor care le conțin și asupra obiectelor din interior..
Manometrele sunt instrumente esențiale în diverse domenii, principalele fiind:
În studiile climatice, măsurarea presiunii este foarte importantă, deoarece este un indicator principal al climei: presiunile scăzute sunt asociate cu ploi și furtuni, în timp ce presiunile ridicate indică cer senin..
Pe de altă parte, în toate procesele industriale și metalurgice există numeroase fluide care exercită continuu presiune asupra țevilor și vaselor, indiferent dacă acestea sunt în repaus sau în mișcare. De aici și necesitatea de a-i cunoaște valoarea în orice moment, pentru a regla corect aceste procese..
Un alt exemplu foarte familiar este verificarea puterii auto, pentru care se măsoară nivelul de compresie din cilindrii motorului, care este presiunea măsurată atunci când pistonul se află în punctul de volum minim. De asemenea, anvelopele trebuie umplute la o presiune adecvată, care este verificată cu un manometru portabil proiectat în acest scop..
Tensiunea arterială sau tensiunea arterială este o indicație a stării generale de sănătate a oamenilor și este un examen de rutină, care se efectuează cu ușurință cu un dispozitiv numit manșeta tensiunii arteriale sau tensiometru.
Manometrul de utilizat depinde de clasa de presiune care trebuie măsurată:
În funcție de tipul de presiune de măsurat, au fost proiectate diverse instrumente. Acestea sunt principalele:
Barometrele măsoară presiunea atmosferică. Există mai multe tipuri, în funcție de mecanismul senzorului.
Acest instrument a fost inventat de fizicianul italian Evangelista Torricelli (1608-1647). Se compune dintr-un tub umplut cu mercur inversat peste un recipient care este de asemenea umplut cu mercur și deschis către atmosferă..
Prin inversarea tubului, mercurul coboară, lăsând un spațiu în partea de sus unde devine aproape gol, cu excepția unei cantități mici de vapori de mercur. Acolo presiunea absolută este aproape de 0.
Forța exercitată de aer asupra părții expuse a mercurului și greutatea coloanei de mercur în tub sunt echilibrate, deoarece întregul ansamblu este în repaus.
Acum, forța aerului pe suprafața mercurului este exercitată prin presiune, iar aceasta la rândul său este legată de înălțimea coloanei de mercur din tub, o valoare apropiată de 760 mm și echivalentă cu 101 325 Pa.
Acest barometru folosește apă în loc de mercur, dar coloana de lichid este mai lungă, deoarece apa este mai ușoară: 10,3 m înălțime.
Acest dispozitiv nu folosește lichid, ci o cameră metalică parțial sub vid care se contractă sau se extinde în funcție de presiunea la care este supus. Diferența de presiune este transmisă de un arc, alungirea căruia mișcă o tijă atașată la indicatorul manometrului. Presiunea este citită pe un afișaj echipat cu un cântar.
Când un instrument de înregistrare de un fel, cum ar fi hârtia și cerneala, sau un afișaj digital este adăugat instrumentului, instrumentul este un barograf și vă permit să vizualizați variațiile presiunii atmosferice sub forma unui grafic, util pentru prezicerea vremii.
Manometrele măsoară de obicei presiunea relativă, deși uneori pot da citiri absolute.
Se folosește pentru măsurarea presiunilor relative mici și moderate. Cea mai simplă constă dintr-un tub de sticlă sau plastic în formă de U, umplut cu fluid, cum ar fi mercur, cu una dintre ramuri sigilate sau deschise către atmosferă și cealaltă conectată la presiunea de măsurat..
Când se aplică presiune la un capăt, mercurul crește pe cealaltă ramură până când greutatea coloanei echilibrează presiunea la capăt. Diferența dintre nivelul inițial și noul nivel este proporțională cu diferența de presiune dintre cele două puncte.
O variantă a manometrului cu tub U este manometrul cu tub înclinat, care este utilizat pentru a măsura mici diferențe de presiune.
Acest tip de manometru transferă variațiile de presiune pe o scară gradată sau cadran, printr-un mecanism. Aceasta poate fi, de exemplu, deformarea unui arc sau a unui tub în formă de C sau înfășurat într-o spirală, care tinde să se îndrepte când se aplică presiune la un capăt sau să se îndoaie mai mult dacă scade..
Tubul se numește Tubul Bourdon, de Eugene Bourdon, inginerul francez care a inventat-o în 1849.
Deformarea tubului deplasează o oprire prevăzută cu un sistem mecanic cu roți dințate care transformă mișcarea liniară a tubului într-una de rotație la celălalt capăt, acolo este conectat un ac indicator care poate fi deplasat pe un cadran. Poziția acului pe scara gradată de pe cadran indică valoarea presiunii.
Acestea determină o diferență de presiune pentru a provoca o variație a unor mărimi electrice, cum ar fi rezistența, de exemplu. Variația menționată poate fi convertită într-un curent electric care este proporțional cu diferența de presiune și citirea se face pe un ecran digital..
Într-un manometru de acest tip, deformarea elastică a senzorului realizat dintr-un material conductor produce o schimbare a rezistenței sale electrice. Schimbarea rezistenței este legată de schimbarea presiunii. În același mod puteți varia capacitatea într-un condensator sau inductanța într-un inductor.
Un alt tip de senzor este de tip piezoelectric, cum ar fi cuarțul sau turmalina, în care o modificare a presiunii asupra unui cristal din unul dintre aceste minerale se traduce printr-o tensiune.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.