압력계 란?

콘텐츠

• TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
• 압력계 구축
• 압력 측정
• 작동 원리
• 압력 계산
• 예 : 압력계 사용

압력계는 압력을 측정하는 모든 장치 일 수 있습니다. 그러나, 달리 한정되지 않는 한, "마노미터"라는 용어는 특히 유체로 부분적으로 채워진 U 자형 튜브를 지칭한다. 액체 기둥에 대한 기압의 영향을 입증하기 위해 실험실 실험의 일부로이 유형의 압력계를 쉽게 구축 할 수 있습니다.

TL; DR (너무 길고 읽지 않음)

압력계는 압력을 측정하는 과학적 도구 또는 게이지입니다.

압력계 구축

투명한 플라스틱 튜브에 유색 액체를 부분적으로 채워서 간단한 압력계를 구축하여 유체 수준을 쉽게 관찰 할 수 있습니다. 그런 다음 튜브를 U 자형으로 구부린 다음 똑바로 세웁니다. 두 개의 수직 컬럼의 유체 레벨은 현재 동일한 압력에 노출되어 있으므로이 시점에서 동일해야합니다. 따라서이 수준은 압력계의 영점으로 표시되고 식별됩니다.

압력 측정

압력계는 두 열의 높이 차이를 허용하기 위해 측정 된 스케일에 대해 배치됩니다. 이 높이 차이는 다른 테스트 압력 사이의 상대적인 비교를 위해 직접 사용될 수 있습니다. 이 유형의 압력계는 압력계의 액체 밀도가 알려진 경우 절대 압력을 계산하는 데에도 사용할 수 있습니다.

작동 원리

튜브의 한쪽 끝은 기밀 밀봉으로 테스트 압력 소스에 연결됩니다. 튜브의 다른 쪽 끝은 대기에 개방되어 있으므로 약 1 기압 (atm)의 압력을받습니다. 시험 압력이 1 기압의 기준 압력보다 큰 경우, 시험 칼럼의 액체는 칼럼 아래로 강제로 내려갑니다. 이로 인해 참조 컬럼의 유체가 같은 양만큼 상승합니다.

압력 계산

유체의 칼럼에 의해 가해지는 압력은 방정식 P = hgd에 의해 주어질 수있다. 이 방정식에서 P는 계산 된 압력, h는 유체의 높이, g는 중력, d는 액체의 밀도입니다. 압력계는 절대 압력이 아닌 압력 차를 측정하기 때문에 P = Pa – P0 대체를 사용합니다. 이 대체에서 Pa는 테스트 압력이고 P0은 기준 압력입니다.

예 : 압력계 사용

압력계의 유체가 수은이고 기준 컬럼의 유체 높이가 테스트 컬럼의 유체 높이보다 0.02m 높다고 가정합니다. 수은 밀도에는 입방 미터당 13,534 킬로그램 (kg / m ^ 3)을 사용하고 중력 가속에는 초당 9.8 미터 (m / s ^ 2)를 사용하십시오. 두 열 사이의 압력 차는 hgp = 0.02 x 9.8 x 13,534 = 약 2,653 kg • m-1 • s-2로 계산할 수 있습니다. 압력 단위의 경우 1 기압의 약 101,325 파스칼과 함께 파스칼을 사용할 수 있습니다. 따라서 압력계의 압력 차는 Pa – P0 = 2,653 / 101,325 = 0.026 atm입니다. 따라서 테스트 열 (Pa)의 압력은 P0 + 0.026 atm = 1 + 0.026 atm = 1.026 atm과 같습니다.