Tlakoměry jsou nástroje používané k měření fyzické veličiny zvané tlak. Tlak je definován jako podíl mezi kolmou složkou síly a oblastí, na kterou působí, přičemž je definován následující rovnicí:
P = F / A
Kde P je tlak a F je síla kolmá na oblast A. Jednotkou tlaku v mezinárodním systému jednotek je pascal, zkráceně Pa. Jelikož se jedná o malou jednotku pro často manipulované tlaky, násobky pascalu, jako kilo, mega a giga jsou široce používány.
Pro měření tlaku bylo vytvořeno velké množství zařízení, která lze seskupit do jedné z těchto kategorií podle fyzického principu, který využívají:
Tlak je spolu s teplotou jedním z nejběžněji měřených veličin na světě. To je způsobeno skutečností, že kapaliny, ať už jsou to plyny nebo kapaliny, vyvíjejí tlak na stěny nádob, které je obsahují, a na předměty uvnitř..
Tlakoměry jsou základními nástroji v různých oblastech, mezi hlavní patří:
Ve studiích o klimatu je měření tlaku velmi důležité, protože je hlavním indikátorem podnebí: nízké tlaky jsou spojeny s dešti a bouřkami, zatímco vysoké tlaky ukazují jasnou oblohu.
Na druhou stranu ve všech průmyslových a metalurgických procesech existuje řada tekutin, které neustále vyvíjejí tlak na potrubí a nádoby, ať už jsou v klidu nebo v pohybu. Proto je potřeba neustále znát jeho hodnotu, aby bylo možné tyto procesy správně regulovat..
Dalším velmi známým příkladem je kontrola výkonu automobilu, u které se měří úroveň komprese ve válcích motoru, což je tlak měřený, když je píst v bodě minimálního objemu. Pneumatiky musí být také naplněny na odpovídající tlak, který je kontrolován přenosným měřidlem určeným pro tento účel..
Krevní tlak nebo krevní tlak je údajem o obecném zdravotním stavu lidí a jedná se o běžné vyšetření, které lze snadno provést pomocí zařízení zvaného manžeta krevního tlaku nebo tlakoměr.
Používaný tlakoměr závisí na měřené tlakové třídě:
V závislosti na typu měřeného tlaku byly navrženy různé přístroje. Toto jsou hlavní:
Barometry měří atmosférický tlak. Existuje několik typů, v závislosti na mechanismu senzoru.
Tento přístroj vynalezl italský fyzik Evangelista Torricelli (1608-1647). Skládá se z trubice naplněné rtutí obrácenou nad nádobou, která je také naplněna rtutí a je otevřená do atmosféry..
Převrácením trubice rtuť sestupuje a ponechává prostor nahoře, kde se téměř vyprázdní, s výjimkou malého množství rtuti. Tam je absolutní tlak docela blízko 0.
Síla vyvíjená vzduchem na exponovanou část rtuti a hmotnost rtuťového sloupce v trubici jsou vyvážené, protože celá sestava je v klidu.
Nyní je síla vzduchu na povrch rtuti vyvíjena tlakem a to zase souvisí s výškou sloupce rtuti v trubce, což je hodnota blízká 760 mm a odpovídá 101 325 Pa.
Tento barometr používá místo rtuti vodu, ale sloupec kapaliny je delší, protože voda je lehčí: vysoká 10,3 m.
Toto zařízení nepoužívá kapalinu, ale kovovou komoru částečně ve vakuu, která se smršťuje nebo rozpíná podle tlaku, kterému je vystavena. Rozdíl tlaku se přenáší pružinou, jejíž prodloužení pohybuje tyč připojená k ukazateli měřidla. Tlak se odečítá na displeji opatřeném stupnicí.
Pokud je k přístroji přidán záznamový systém nějakého druhu, jako je papír a inkoust, nebo digitální displej, pak je přístroj a barograf a umožní vám vizualizovat změny atmosférického tlaku ve formě grafu, který je užitečný pro předpověď počasí.
Manometry obvykle měří relativní tlak, i když někdy mohou dávat absolutní hodnoty.
Používá se k měření malého a středního relativního tlaku. Nejjednodušší sestává ze skleněné nebo plastové trubice ve tvaru písmene U, naplněné tekutinou, jako je rtuť, s jednou z větví utěsněných nebo otevřených do atmosféry a druhou připojenou k měřenému tlaku..
Když se na jeden konec aplikuje tlak, rtuť stoupá nahoru na druhou větev, dokud váha kolony nevyrovná tlak na konci. Rozdíl mezi původní úrovní a novou úrovní je úměrný tlakovému rozdílu mezi těmito dvěma body.
Varianta U-trubkového manometru je nakloněný trubkový manometr, který se používá k měření malých tlakových rozdílů.
Tento typ manometru přenáší změny tlaku na stupnici nebo číselník pomocí nějakého mechanismu. Může to být například deformace pružiny nebo trubice ve tvaru C nebo navinutá do spirály, která má tendenci se narovnávat, když je vyvíjen tlak na jednom konci, nebo se více ohýbat, pokud se zmenšuje..
Trubka se nazývá Bourdonova trubice, Eugene Bourdon, francouzský inženýr, který jej vynalezl v roce 1849.
Deformace trubice pohybuje zarážkou opatřenou mechanickým systémem s ozubenými koly, která převádí lineární pohyb trubice na jednu rotaci na druhém konci, tam je připojena indikátorová jehla, kterou lze pohybovat na číselníku. Poloha jehly na stupnici na stupnici ukazuje hodnotu tlaku.
Způsobují tlakový rozdíl, který způsobuje změnu určité elektrické veličiny, například odporu. Uvedenou změnu lze převést na elektrický proud, který je úměrný tlakovému rozdílu, a odečet se provádí na digitální obrazovce..
U manometru tohoto typu způsobuje elastická deformace snímače z vodivého materiálu změnu jeho elektrického odporu. Změna odporu souvisí se změnou tlaku. Stejným způsobem můžete měnit kapacitu v kondenzátoru nebo indukčnost v induktoru.
Dalším druhem snímače je piezoelektrický typ, jako je křemen nebo turmalín, u kterého se změna tlaku na krystal jednoho z těchto minerálů promítne do napětí.
Zatím žádné komentáře