Tryckmätare

En aneroidbarometer

Vad är tryckmätare?

Tryckmätare är verktyg som används för att mäta en fysisk storlek som kallas tryck. Trycket definieras som kvoten mellan den vinkelräta komponenten i kraften och det område som det verkar, som definieras genom följande ekvation:

P = f/a

Där p är trycket och f är kraften vinkelrätt mot området a. Enheten i det internationella enhetssystemet är Pascal, förkortad PA. Liksom en liten enhet för tryck som ofta hanteras, är multiplarna av Pascal, som kilo, mega och giga av utökad användning.

För att mäta trycket har många enheter skapats, som kan grupperas i någon av dessa kategorier, enligt den fysiska principen de använder:

• Baserat på mekaniska principer, såsom deformationen orsakad av en kraft.
• De som använder elektriska principer, som omvandlar en kraft till elektrisk ström.

Var används tryckmätare?

Trycket är, tillsammans med temperaturen, en av de storlekar som är mest uppmätta över hela världen. Detta beror på att vätskorna, vare sig gaser eller vätskor, utövar tryck på väggarna i behållarna som innehåller dem och på föremålen inuti.

Tryckmätare är viktiga instrument i olika områden, som är de viktigaste:

• Naturvetenskaper, såsom geovetenskaper och inom medicinska, klimatologiska och miljöstudier.
• Olika industriella processer: apotekare, mat, metallurgisk och bil, bland andra.

I klimatstudier är måtten på trycket mycket viktigt, eftersom det är en huvudklimatindikator: låga tryck är förknippade med regn och stormar, medan höga tryck indikerar tydliga himmel.

Å andra sidan, i alla industriella och metallurgiska processer finns det många vätskor som tränar kontinuerligt i rör och containrar, oavsett om de är i vila eller rör sig. Därför behovet av att känna till dess värde hela tiden för att ordentligt reglera dessa processer.

Det kan tjäna dig: Vy Canis Majoris: Discovery, Egenskaper, struktur, träning och utveckling

Ett annat mycket bekant exempel är kontrollen av fordonskraften, för vilken komprimeringsnivån mäts i motorcylindrar, vilket är det uppmätta trycket när kolven är vid minimalvolymen. Likaså måste däcken fyllas med korrekt tryck, som kontrolleras med en bärbar mätare utformad för detta ändamål.

Blodtryck eller blodtryck är ett tecken på människors allmänna hälsostatus och är en rutinundersökning, som lätt utövas med en enhet som heter blodtrycksmanschett antingen Tensiometer.

Tryckklasser

Tryckmätaren som ska användas beror på den tryckklass du vill mäta:

• Absolut tryck, Det är den som mäts med avseende på den absoluta tomheten och är alltid positiv. Atmosfäriskt tryck är absolut och dess standardvärde, vid havsnivån, är 101325 PA. Det mäts med en barometer, så det kallas också barometertryck.
• Relativ tryck, Det mäts beträffande ett referenstryck, som är atmosfärstryck. Dess värde kan vara positivt eller negativt. Instrumentet för att mäta det är tryckmätaren.

Typer av tryckmätare

Enligt den typ av tryck som ska mätas har olika instrument utformats. Dessa är de viktigaste:

Barometer

Barometrarna mäter atmosfärstryck. Det finns flera typer enligt sensormekanismen.

• Kvicksilverbarometer

Detta instrument uppfanns av den italienska evangelistiska fysikern Torricelli (1608-1647). Den består av ett rör fullt av kvicksilver investerat på en behållare som också är full av kvicksilver och öppen för atmosfären.

När du investerar röret sjunker kvicksilveret och lämnar ett utrymme i sin övre del där det är nästan tomt, med undantag för en liten mängd kvicksilverånga. Där är det absoluta trycket ganska nära 0.

Kraften som utövas av luften på den utsatta delen av kvicksilver och vikten av kvicksilverkolonnen i röret är balanserad, eftersom hela uppsättningen är i vila.

Kan tjäna dig: Termisk balans: Ekvationer, applikationer, övningar

Emellertid utövas luftens kraft på kvicksilverytan genom trycket, och detta är i sin tur relaterad till höjden på kvicksilverkolonnen i röret, ett värde nära 760 mm och motsvarande 101325 PA.

• Vattenbarometer

Denna barometer använder vatten istället för kvicksilver, men den flytande kolonnen är längre, eftersom vattnet är lättare: 10.3 m hög.

• Aneroidbarometer

Aneroidbarometer, instrument som används för att mäta atmosfärstryck

Den här enheten använder inte vätska, men en metallkammare delvis i ett vakuum som kontrakterar eller expanderar enligt det tryck som det utsätts för.  Tryckskillnaden överförs av en fjäder, vars förlängning flyttar en stav fäst vid mätarindikatorn. Trycket läses på en skärm med en skala.

När ett registratorsystem av något slag, till exempel papper och bläck, eller en digital skärm läggs till i instrumentet, är instrumentet en barograf och låt visualisera i form av graf variationerna av atmosfärstryck, användbara för att förutsäga klimatet.

Tryckmätare

Manometrarna mäter vanligtvis det relativa trycket, även om de ibland kan ge absoluta avläsningar.

• U -Tube -tryckmätare

Det tjänar till att mäta små och måttliga relativa tryck. Det enklaste består av ett glas eller plastformat rör, fullt av vätska, såsom kvicksilver, med en av grenarna förseglade eller öppna för atmosfären och den andra ansluten till trycket som ska mätas.

När ett av ändarna appliceras stiger kvicksilveret genom den andra grenen tills kolumnen är vikten balanserar slutet på slutet. Skillnaden mellan den ursprungliga nivån och den nya nivån är proportionell mot tryckskillnaden mellan de två punkterna.

En variant av U U -tryckmätaren är den lutande rörtrycksmätaren, som används för att mäta små tryckskillnader.

• Täckmätare

Arbetare av ett gas raffinaderi som kontrollerar nanometrarna, en relativ tryckmätare för ofta användning i alla industriella processer

Denna typ av tryckmätare överför tryckvariationer till en graderad skala eller täckning, genom någon mekanism. Detta kan till exempel vara deformationen av en fjäder eller en spiralformad C eller -format rör, som tenderar att räta ut när trycket appliceras i ena änden eller att böjas mer om det minskar.

Kan tjäna dig: relativa fel: formler, hur det beräknas, övningar

Röret kallas Bourdonrör, Av Eugene Bourdon, den franska ingenjören som uppfann den 1849.

Deformationen av röret rör sig en topp försedd med ett mekaniskt system med växlar som omvandlar rörets linjära rörelse till en av rotationen på den andra, det är anslutet en indikatornål som kan flyttas på ett lock. Nålens position på den graderade skalan på locket indikerar tryckvärdet.

• Digitala tryckmätare

Gör en tryckskillnad till en variation i en viss elektrisk storlek, såsom motstånd, till exempel. Denna variation kan bli en elektrisk ström som är proportionell mot tryckskillnaden och avläsningen görs på en digital skärm.

I en sådan tryckmätare ger den elastiska deformationen av sensorn gjord av ett ledande material en förändring i dess elektriska motstånd. Förändringen i motstånd är relaterad till tryckförändring. På samma sätt kan kapacitans i en kondensator eller induktans i en induktor varieras.

En annan sensorklass är piezoelektrisk typ, såsom kvarts eller turmalin, där en förändring i tryck på en kristall av några av dessa mineraler översätter till en spänning.

Referenser

1. Cimbala, c. 2006. Mekanik för vätskor, grundläggande faktorer och applikationer. Mc. Graw Hill.
2. Alonso Gamero University Institute. Kemisk processlaboratorium: manometri. Unitary Operations Laboratory Guide i.
3. Mott, r.  2006. Flytande mekanik. 4th. Utgåva. Pearson Education. 
4. Buenos Aires 'University. Tryckmätning. Hämtad från: ämnen.fi.Uba.ar.