مانومتر چیست؟ با کاربرد و انواع مانومتر آشنا شوید

دستگاه مانومتر وسیله ای برای اندازه گیری فشار است. این  دستگاه می تواند فشار اتمسفر یا فشار گاز یا مایع باشد.  فشار سنج ممکن است هر وسیله ای باشد که فشار را اندازه گیری کند. انواع مختلفی از دستگاه فشار سنج فشار وجود دارد، از جمله فشارسنج جیوه ای و فشار سنج دیجیتال.  در ادامه این مقاله شما را با مانومتر و انواع آن و مزایای مانومتر بیشتر آشنا خواهیم کرد.

شرکت اورین الکتریک ، تولید کننده انواع دستگاه جوشکاری رکتی فایر ، تکفاز و سه فاز اینورتری ، دستگاه جوشکاری CO2 ، و دستگاه جوش آرگون و برش پلاسما ، آماده ارائه و فروش محصولات تولیدی و همچنین خدمات درخواستی به مشتریان محترم ، می باشد . به منظور تماس با کارشناسان و ارائه راهنمایی و مشاوره ، با شماره ☎️   ۰۹۱۲۱۲۶۰۱۴۲ و سایر شماره های درج شده در سایت تماس حاصل نمایید.

 

دستگاه مانومتر چیست

دستگاه مانومتر وسیله ای است که از آن برای اندازه گیری فشار خطوط لوله (کابین از گاز، آب، مایع و غیره) استفاده می کنیم. اصطلاح “مانومتر” اغلب به طور خاص به لوله U شکل تا حدی پر از مایع اشاره دارد. به راحتی می توانید این نوع از دستگاه  مانومتر را به عنوان بخشی از یک آزمایش آزمایشگاهی برای نشان دادن تاثیر فشار هوا بر یک ستون مایع بسازید. بنابراین، مانومتر ابزاری علمی یا سنجشی است که فشار را اندازه گیری می کند. مانومتر انواع مختلف فشار، مطلق، گیج و دیفرانسیل را اندازه گیری می کند. برای انتخاب فشارسنج مناسب برای برنامه خود، باید فشار مناسب برای اندازه گیری را بدانید.

چگونه  دستگاه مانومتر بسازیم؟

ما می توانیم یک  دستگاه مانومتر ساده با پر کردن یک لوله پلاستیکی شفاف تا حدی با یک مایع رنگی بسازیم. طراحی یک مانومتر ساده به این صورت است که ابتدا با پر کردن بخشی از لوله پلاستیکی شفاف با مایع رنگی ساخته شود تا به راحتی سطح مایع را مشاهده کند. سپس لوله به شکل U خم شده و در حالت قائم ثابت می شود. سطح مایع در دو ستون عمودی باید در این نقطه برابر باشد  نکته قابل توجه، فشار روی این دو ستون عمودی در این مرحله برابر است زیرا آنها در معرض فشار یکسان قرار دارند. علاوه بر این، این سطح به عنوان نقاط صفر فشارسنج مشخص شده است.

اندازه گیری فشار

دستگاه مانومتر  را در برابر یک مقیاس اندازه گیری قرار می دهیم تا هرگونه اختلاف در ارتفاع دو ستون را ایجاد کند. علاوه بر این، ما می توانیم از این دیفرانسیل ارتفاع،  به طور مستقیم برای مقایسه نسبی بین فشارهای مختلف آزمایش استفاده کنیم. فشار وارد شده توسط یک ستون مایع توسط معادله P = hgd داده می شود. در این معادله، P فشار محاسبه شده، h ارتفاع سیالات، g نیروی جاذبه و d چگالی مایع است. همچنین، این اندازه گیری فشار دیفرانسیل است تا فشار مطلق. علاوه بر این، ما از جایگزینی P = Pa – Po استفاده می کنیم.  در این شرایط Pa فشار آزمایش و P0 فشار مرجع است.

دستگاه مانومتر چگونه کار می کند؟

در دستگاه مانومتر، یک انتهای آن به یک مهر و موم گاز محکم متصل می شود تا منبع فشار را آزمایش کند و انتهای دیگر لوله به جو باز می ماند و تقریباً تحت فشار ۱ اتمسفر (اتمسفر) قرار می گیرد.  فشار آزمایش بیشتر از فشار ۱ اتمسفر است که مایع در ستون با فشار مجبور به پایین می شود. بنابرین ،  باعث می شود که مایع ستون مرجع به میزان مساوی افزایش یابد.

انواع مانومتر

مانومترها به این ترتیب طبقه بندی می شوند:

دستگاه مانومتر ساده

دستگاه مانومتر ساده آن است که از یک لوله شیشه ای تشکیل شده باشد، که یک انتهای آن به نقطه ای متصل شود که فشار باید اندازه گیری شود و انتهای دیگر آن به جو باز باشد. یک مانومتر ساده دارای یک لوله شیشه ای است که یک انتهای آن به نقطه ای متصل است که قرار است فشار اندازه گیری شود و انتهای دیگر آن برای جو باز باشد.

پیزومتر

پیزومتر یکی از ساده ترین اشکال فشار سنج است. می توان از آن برای اندازه گیری فشار متوسط ​​مایعات استفاده کرد. تنظیم پیزومتر شامل یک لوله شیشه ای است که در دیواره یک ظرف یا یک لوله قرار می گیرد. این لوله به طور عمودی به سمت بالا تا حدی ارتفاع کشیده می شود که مایع می تواند آزادانه در آن افزایش یابد بدون اینکه سرریز شود. فشار در هر نقطه از مایع با ارتفاع مایع در لوله بالاتر از آن نقطه نشان داده می شود.

فشار سنج لوله U

این نوع از دستگاه مانومتر شامل یک لوله شیشه ای است که به شکل V خم شده است و یک انتهای آن به نقطه ای متصل است که در آن فشار باید اندازه گیری شود و انتهای دیگر آن برای جو باز می ماند. این لوله حامل جیوه یا هر مایع یا مایعات دیگری است که وزن مخصوص آن بسیار بیشتر از وزن مخصوص مایعی است که فشار آن باید اندازه گیری شود.

مانومتر تک ستونی

میکرومتر لوله عمودی را در نظر بگیرید که تحت فشار بسیار زیاد به لوله ای حاوی مایع سبک متصل شده است. فشار موجود در لوله، مایعات سبک تر در حوضه را وادار می کند تا مایع سنگین تر را به سمت پایین فشار دهد. به دلیل مساحت بیشتر حوضه ، سقوط سطح مایع سنگین بسیار ناچیز خواهد بود. این حرکت مایع سنگین به سمت حوضه به سمت پایین منجر به افزایش قابل توجه مایع سنگین در اندام راست خواهد شد. این نوع از مانومتر به دوقسمت تقسیم می شود: فشارسنج عمودی تک ستونی و مانومتر تک ستونی شیب دار

مانومتر دیفرانسیل

دستگاه مانومتر دیفرانسیل دستگاهی است که برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دو نقطه در یک لوله یا در دو لوله مختلف استفاده می شود. یک مانومتر دیفرانسیل از یک لوله U تشکیل شده است، حاوی یک مایع سنگین، با دو انتهای متصل به نقاطی که اختلاف فشار آنها اندازه گیری می شود:

انواع دستگاه مانومتر دیفرانسیل عبارتند از:

مانومتر دو پیزومتر: این شامل دو پیزومتر است که در دو نقطه مختلف اندازه گیری شده است و در آن اختلاف فشار اندازه گیری می شود. اختلاف فشار بین دو نقطه را می توان به سادگی با اختلاف سطح مایع بین دو لوله اندازه گیری کرد. این دارای برخی محدودیت ها به شکل پیزومتر است.

فشار سنج دیفرانسیل لوله U: دستگاهی است که برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دو نقطه در یک لوله یا بین دو لوله مختلف استفاده می شود. این مانومتر متشکل از یک لوله U شکل است که حاوی یک مایع سنگین است. دو انتها به دو نقطه مورد نظر در لوله متصل می شوند که اختلاف فشار مورد نیاز است. بگذارید فشار در نقطه A بیشتر از نقطه B باشد. سپس فشار بیشتر در A باعث می شود که مایع سنگین در لوله U به سمت پایین حرکت کند. این حرکت مایع سنگین در اندام چپ به سمت پایین باعث افزایش مایع سنگین در اندام راست خواهد شد.

مانومتر دیفرانسیل معکوس:  در این نوع مانومتر ، لوله U معکوس است و حاوی یک مایع سبک است. دو انتهای لوله به نقاطی متصل می شوند که اختلاف فشار آنها باید اندازه گیری شود.

مانومتر دیفرانسیل لوله U وارونه:  برای اندازه گیری اختلاف فشار های کم استفاده می شود. شکل نشان می دهد که یک لوله U معکوس یک فشار سنج دیفرانسیل متصل به دو نقطه A و B دارد. بگذارید فشار در نقطه A بیشتر از فشار در نقطه B باشد.

کاربرد مانومتر

موارد زیر کاربرد دستگاه مانومتر است:

در تعمیر و نگهداری سیستم های گرمایشی، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) و سیستم های گازی استفاده می شود.

از آن برای ساخت پل، استخر شنا و سایر اهداف مهندسی استفاده می شود.

در پیش بینی آب و هوا استفاده می شود.

در کاربردهای بالینی مانند اندازه گیری فشار خون و فیزیوتراپی.

از آنها برای احساس فشار دیفرانسیل در دستگاه اندازه گیری فشار و سایر جریان سنجها استفاده می شود.

از آنها به عنوان دستگاه های هم سطح برای حس سر مایعات استفاده می شود.

به عنوان استاندارد اولیه برای اندازه گیری فشار استفاده می شود.

مزایای مانومتر

در زیر مزایای دستگاه مانومتر آمده است:

ساخت آن ساده است.

از دقت بالایی برخوردار است.

برای اندازه گیری فشار، دما ، جریان و سایر متغیرهای فرآیند استفاده می شود.

نسبتا ارزان هستند و هزینه کمی دارند.

حساسیت بالا و  دقت خوبی دارد.

به نگهداری کمی نیاز دارد

مناسب برای فشار کم و فشار دیفرانسیل کم

لازم نیست فشار سنج در برابر هر استانداردی کالیبره شود، اختلاف فشار را می توان از اصول اولیه محاسبه کرد.

مانومتر برای طیف وسیعی از مایعات پر کننده با وزن مخصوص متفاوت در دسترس است.

معایب مانومتر

در زیر مهمترین معایب مانومتر ذکر شده است:

مانومتر پاسخ دینامیکی کمتری دارد.

آنها شکننده هستند و بنابراین قابلیت حمل کمی دارند و  ممکن است در هنگام حمل و نقل شکسته شوند.

آنها محدودیت های عملیاتی کمی دارند که به ترتیب ۱۰۰۰ کیلو نیوتن بر متر مربع است.

تراکم مایع مانومتری به دما بستگی دارد. بنابراین ممکن است به دلیل تغییر دما خطاهایی رخ دهد.

مایعات مانومتریک خاص در معرض اتمسفر خطرات ایجاد می کنند.

اگر قطر لوله کمتر باشد خطا وارد می شود.

تسطیح لازم است.

مانومتر فقط  برای کاربردهای کم فشار مناسب است.

در مانومترها خطا به دلیل تراکم وارد می شود.

اندازه آن بزرگ و حجیم است.

از هیچگونه حفاظت بیش از حد برخوردار نیست.

دارای پاسخ کند است ، که آن را برای اندازه گیری فشارهای نوسانی نامناسب می کند.

هیچ مرجع ثابت در دسترس نیست.