مانومتر: تعریف، نمودار، انواع، اصل کار و کاربردها را بشناسید
فشار را می توان به عنوان نیروی فیزیکی که بر یک جسم وارد می شود تعریف کرد و برای یافتن این مقدار فشار از دستگاه هایی مانند فشارسنج و فشارسنج استفاده می کنیم. مانومتر وسیله ای است که برای اندازه گیری فشار سیال و یک مایع استفاده می شود در حالی که فشارسنج وسیله ای است که برای اندازه گیری فشار سیال و هوا استفاده می شود.
در این مقاله با مانومتر بیشتر آشنا می شویم. بنابراین برای آشنایی با انواع، اصول کار، کاربردها، مزایا و معایب آن، ادامه مطلب را بخوانید. همچنین خواهید آموخت که چگونه با فشارسنج متفاوت است.
مانومتر
مانومتر را می توان به عنوان وسیله ای تعریف کرد که برای اندازه گیری فشار در یک سیال با استفاده از دینامیک سیال استفاده می شود. سیال می تواند گاز یا مایع باشد. تصویر نشان داده شده در زیر نشان دهنده یک مدل معمولی مانومتر است:
به عبارت دیگر، می توان آن را به عنوان یک گیج تعریف کرد که برای اندازه گیری فشار موجود در سیالات استفاده می شود. همچنین در آزمایشات آزمایشگاهی برای نشان دادن فشار هوا بر روی ستون مایع یا بالعکس استفاده می شود.
اصل کار مانومتر
اصل کار مانومتر این است که یک سر آن به یک گاز سیل بند متصل می شود تا منبع فشار را اندازه گیری کند. در حالی که انتهای دیگر آن در برابر فشار اتمسفر زمین باز می ماند. اگر فشار موجود در آن بیشتر از 1 اتمسفر باشد، سیال موجود در ستون با فشار آن فشار پایین می‌آید. با این حال، باعث افزایش در مقادیر مساوی در ستون حاضر می شود.
انواع مانومتر
انواع مانومترها و همچنین در زیر توضیح داده شده است:
مانومتر ساده
نوعی مانومتر است که دارای یک لوله شیشه ای است که یکی از انتهای آن به نقطه ای که فشار اندازه گیری می شود و انتهای دیگر آن در جو باز است وصل می شود. تصویر زیر مربوط به یک مانومتر ساده است.
مانومتر لوله U
این نوع مانومتر است که دارای یک ستون عمودی لوله U است که با جیوه به عنوان سیال مرجع پر شده است. هنگامی که ستون های آن به جو آشکار می شوند، سطح سیال در ستون ها برابر می شود و این نشان دهنده فشار جوی زمین است. اما اگر یکی از ستون های آن به سیال دیگری متصل شود، تغییر در فشار اتمسفر قابل مشاهده است. تصویر زیر نمودار یک مانومتر لوله یو را نشان می دهد.
مانومتر ساق بزرگ شده
این نوع مانومتر است که یک شناور را در پایه بزرگ خود نشان می دهد که نشان دهنده فشار ایجاد شده در سیال است. در صورت تغییر دهانه اندازه گیری، پایه آن قابل تغییر است. تصویر زیر یک مانومتر ساق بزرگ شده را نشان می دهد.
مانومتر خوب تایپ
از آن دسته مانومترهایی است که در قسمتی از آن یک چاه بزرگ و در قسمت دیگر لوله ساده دارد. نسبت مساحت چاه در مقایسه با لوله آن بیش از ده برابر بیشتر است. یک تغییر دقیقه در جابجایی سطح اصطکاک سیال باعث تغییر بزرگی در لوله می شود. تصویر زیر نمودار یک مانومتر از نوع چاهی را نشان می دهد.
مانومتر لوله شیبدار
این نوع مانومتر است که دارای یک لوله شیبدار با اندازه گیری حدود ده درجه است. این نوع مانومتر حتی به تغییرات کوچک فشار نیز حساس است و فقط برای تشخیص آن تغییرات کوچک استفاده می شود. تصویر زیر یک مانومتر لوله شیبدار را نشان می دهد.
مزایا و معایب مانومتر
از مزایای مانومتر می توان به موارد زیر اشاره کرد:
با هزینه کم می آید.
ساخت آن ساده است.
حساسیت خوبی داره
دقتش هم خوبه
برای استفاده در فشار کم مناسب است.
در عملکرد آن ساده است.
نیازی به کالیبره شدن بر اساس مقادیر استاندارد نیست.
می توان از آن برای انواع مایعات استفاده کرد.
معایب مانومتر به شرح زیر است:
این بزرگ و در اندازه بزرگ است.
بدون تسطیح آن نمی تواند کار کند.
هیچ مرجع ثابتی ندارد.
دارای خطا به صورت تراکم است.
هیچ حفاظتی در برد ندارد.
برد عملیاتی بسیار کمی دارد.
پاسخ دینامیکی آن بسیار ضعیف است.
به دلیل شکنندگی قابلیت حمل صفر دارد.
همچنین ممکن است به دلیل تغییر دما خطا داشته باشد.
پاسخ آن بسیار کند است و به همین دلیل فشارهای نوسانی را نمی توان در آن اندازه گیری کرد.
کاربردهای مانومتر
کاربردهای مانومتر به شرح زیر است:
برای اندازه گیری فشار سیالات با استفاده از خواص مکانیکی سیالات استفاده می شود.
همچنین برای اندازه گیری خلاء استفاده می شود.
همچنین برای اندازه گیری جریان سیال استفاده می شود.
برای اندازه گیری افت فشار فیلتر سیالات استفاده می شود.
همچنین برای کالیبراسیون متر استفاده می شود.
برای اندازه گیری تست نشت استفاده می شود.
همچنین برای اندازه گیری سطح مایع موجود در مخزن استفاده می شود.
درک موضوعات فیزیک مانند این هرگز سرگرم کننده نبود، اما اکنون با برنامه Testbook ما امکان پذیر است. این برنامه دارای یک سری تست آزمایشی داخلی است که در رابطه با سختی و شرایط یک کنکور تنظیم شده است. همچنین دارای هزاران یادداشت است که می توانید از آنجا یاد بگیرید و برای امتحانات خود آماده شوید. همه اینها تنها با یک کلیک فاصله دارد. هم اکنون اپلیکیشن کتاب تست را از اینجا دانلود کنید و شانس امتحانات ورودی مورد نظر خود را داشته باشید.
شیرهای کنترلی