ciśnienie=

siła

powierzchnia

p= lim

Δ

A →0

Δ ⃗

F

Δ

A

=

d ⃗

F

d A

p

n

=

p

a1

−

p

b

p

B

=

p

b

−

p

a2

Ciśnienie w polu grawitacyjnym:

p=h ρ g

h – wysokość słupa cieczy,
ρ – gęstość,
g – przyspieszenie ziemskie.

Ciśnienie w rurociągu:

p

s

– ciśnienie statyczne,

p

c

– ciśnienie całkowite,

p

d

– ciśnienie dynamiczne.

Jednostki ciśnienia:

1 Pa=

N

m

2

=

kg

ms

2

1 hPa=10

2

Pa

1 MPa=10

6

Pa

1 at=1

kG

cm

2

=

98 066,5 Pa

1 atm=101 325 Pa
1 bar=10

5

Pa

1Tr =1 mm Hg=133,322 Pa
1 mm H

2

O=9,80665 Pa

Podział manometrów:

1. Hydrostatyczne

p

a1

−

ciśnienie absolutne

p

n

−

nadciśnienie

p

b

−

ciśnienie barometryczne

p

B

−

podciśnienie

p

a2

−

ciśnienie absolutne

p

a

=

0

próżnia bezwzględna

p

s

p

c

p

d

C

MANOMETR CIECZOWY DWURAMIENNY HYDROSTATYCZNY (U – RURKA)

p

r

=

p

1

−

p

2

=(

h ρ +h

2

ρ

2

−

h

1

ρ

1

)

g

p

r

=

p

1

−

p

2

=

h ρ g dla

ρ

1

=

ρ

2

p

r

– różnica ciśnień, która jest równoważona przez ciężar słupa cieczy

ρ – gęstość cieczy manometru,
ρ

1

, ρ

2

– gęstość gazów nad rurkami,

h – różnica poziomów w U-rurce.

Wady:
◦

zjawisko włoskowatości wpływa na błąd odczytu,

◦

błąd odczytu związany z meniskiem (błąd zera),

◦

złe wypoziomowanie.

Charakterystyka:
◦

szkło o małym współczynniku rozszerzalności cieplnej,

◦

kalibrowany przekrój,

◦

ciecz o małej rozszerzalności cieplnej.

W celu zwiększenia dokładności stosuje się manometry cieczowe z rurką pochyłą.

Przy równych ciśnieniach p

1

= p

2

ciecz manometryczna zajmuje jednakowe położenie w obu

ramionach manometru. Jeżeli p

1

> p

2

, to poziom cieczy w naczyniu obniży się poniżej położenia

oznaczonego linią przerywaną, natomiast w pochyłej rurce nastąpi przesunięcie menisku o wartość
l.

p

1

p

2

h

1

h

2

h

A

A

ρ

1

ρ

3

ρ

2

p

1

p

2

l

h

2

h

h

1

ϕ

h

2

h=l (

A

r

A

n

+

sin ϕ )

p

r

=

p

1

−

p

2

=

glsin(1+

A

r

A

n

)(

ρ

1

−

ρ

2

)

h=lsinϕ

gdy

A

r

≪

A

n

A

r

– przekrój rurki

A

n

– przekrój naczynia

2. Hydrauliczne
3. Tłokowo-wagowe
4. Sprężynowe

Pomiar manometrem sprężynowym można dokonać za pomocą metody pośredniej i metody
bezpośredniej. Metod pośrednia polega na porównaniu wskazań manometru badanego ze
wskazaniami manometru wzorcowego. Metoda bezpośrednia sprawdzania manometrów jest
metodą z wykorzystaniem tzw. praski Ruchholza.

p=

C

A

y+

mg

A

=

k

1

y +k

2

C – stała sprężyny
MANOMETR SPRĘŻYNOWY Z RURKĄ BOURDONA

1 – koło zębate sprzężone z wskazówką (6); 2 – dźwignia zębata; 3 – oś obrotu dźwigni
zębatej (2); 4 – cięgno; 5 – sprężysta rurka; 6 – wskazówka; 7 – uchwyt; 8 – gwint.

y

mg

A

Kompensowanie ciśnienia przez sprężynę

Rurki Burdona są okrągłymi rurkami o przekroju owalnym. Ciśnienie medium napiera na
wnętrze takiej rurki powodując zaokrąglenie jej przekroju. Powstanie krzywizny
powoduje naprężenie pierścienia rurki i jej wygięcie. Swobodna końcówka rurki wykonuje
ruch, który odzwierciedla pomiar ciśnienia. Ruch ten powoduje odpowiednie odchylenie
wskazówki. Rurki Bourdona wyginające się pod kątem około 250° są stosowane do
pomiaru ciśnień nie przekraczających 60 bar. Do pomiaru wyższych ciśnień służą rurki
Bourdona z kilkoma nałożonymi na siebie cewkami o identycznej średnicy (tzw. cewki
spiralne) lub cewkami w kształcie spirali (tzw. sprężyny śrubowe) ułożonymi na jednym
poziomie.

5. Sprężyste
6. Kompensacyjne
7. Parametryczne.