Манометар

Манометар (француски ''manomètre'', според грчкиот ''μανός'' : тенок, редок) — мерен инструмент за мерење на притисокот на гасови, пареи или течности. Во зависност од намената, се користат и други имиња: вакуумметар се користи за мерење на ниски притисоци, барометар за мерење на атмосферскиот притисок, диференцијален манометар за мерење на разликите во притисокот, итн. Првото познато мерење на притисокот било извршено во 1643 година. Е. Торичели, исто така, открил дека атмосферската обвивка ја држи Земјата под притисок толку колку што притиска живин столб висок 760 mm на еднаква површина.
Манометрите може да се поделат во три групи, во зависност од сетилникот за притисок: хидраулични, механички и електрични манометри и секоја од овие групи вклучува голем број различни дизајни. Хидрауличните сетилници за притисок се најточни и најстабилни, иако не се толку погодни за употреба како механичките. Хидрауличните манометри се обично цевки свиткани во форма на буквата U (U-манометар), исполнети со течност (на пример, жива, вода, минерално масло, алкохол ). Мерењето се врши со доведување на различни притисоци на отворите на цевките. Силите кои дејствуваат на површината на течноста во левиот и десниот крак се разликуваат и затоа течноста се движи во насока на помал притисок додека колоната на течност формирана од разликата во нивоата на течноста во краците со нејзината тежина не воспостави рамнотежа на силите. Висината на овој столб ја мери разликата во притисоците што се доведуваат на отворите на цевките. Сетилниците за механички притисок работат врз основа на зависноста помеѓу еластичната изобличување на специјално дизајнираните сетилници и притисокот. Најчесто се користат во индустриски мерења и во контролни кола. Сетилниците за електричен притисок речиси исклучиво се користат за мерење на многу ниски или многу високи притисоци.
Во медицината, со манометри се мерат одредени органски функции и состојби кои се важни во дијагнозата на некои болести. Мерењето на систолниот и дијастолниот притисок е важно во дијагнозата на артериската хипертензија, мерењето на интраокуларниот притисок е важно за дијагноза на глауком и др.
1 Поделба на манометрите
Манометарот може да биде:
* отворен манометар. Притисокот на гасот ќе ја турне течноста во едниот крак на цевката така што таа ќе се диген во другиот. Разликата во висината на течноста ''h'' во двата крака го дава надпритисокот или потпритисокот, односно износот за кој притисокот е поголем или помал од надворешниот притисок (обично атмосферскиот притисок), во mm од столбот течност со која се полни манометарот. За помали притисоци манометарот се полни со вода, а за поголеми со жива.
* затворен манометар. Овој манометар има еден затворен крак на цевката и се користи за мерење на повисоки притисоци. Во затворениот крак има воздух под обичен атмосферски притисок. Притисокот се мери со промена на зафатнината (волуменот) на воздухот, односно според Бојл-Мариотовиот закон. Скалата на затворениот манометар е нерамномерна, бројките за многу високи притисоци се сместени густо една до друга.
* метален манометар. Металните манометри, направени како анероиди и манометрите со Бурдонови цевки, најчесто се користат за мерење притисок. Металните манометри се користат во парни котли, резервоари за лесен гас, челични цилиндри со компримиран кислород и на други места.
** во случај на метален манометар со мембрана, притисокот на гасот ја турка металната мембрана чие движење се пренесува на стрелката. Истата го покажува притисокот на калибрирана скала во паскали (понекогаш бари).
** во случај на манометар со Бурдонова цевка, притисокот на гасот делува на внатрешните ѕидови на еластичната метална цевка (Бурдонова цевка) и се обидува да го исправи, бидејќи надворешниот ѕид има поголема површина, па на него дејствува поголем притисок. Движењето на цевката се пренесува на стрелката.
2 Вакуумметар
Вакуумметарот е мерен инструмент за мерење на ниски и многу ниски притисоци.
2.1 U-цевка
U-цевката е наједноставниот вакуумметар, тој е цевка во облик на ''U'' наполнета со жива, налик на хидрауличен манометар, освен што отворениот крај на цевката не е изложен на атмосферски притисок, туку на притисокот во садот во кој се одредува вакуумот.
2.2 Меклеодов вакуумметар
Меклеодовиот вакуумметар (1874) се заснова на мерење на нивото на жива, но кај него со натпритисокот се компензира порастот на нивото на жива предизвикан од потпритисокот (вакуумот).
2.3 Бурдонов вакуумметар
Бурдоновиот вакуумметар во основа е анероид поврзан со вакуумски сад.
2.4 Пираниев вакуумметар
Пираневиот вакуумметар (1906) е вид на вакуумметар со одведување на топлина. Се користи за мерење притисок до 0,1 Pa. Се заснова на тенка жица (најчесто платина) поврзана со Витстонов мост или друго коло за одредување на електричен отпор. При низок притисок, кога средниот слободен пат на честичките станува еднаков или поголем од пречникот на цевката во која се наоѓа жицата, дисипацијата на топлина од жицата станува срамзерна на топлинската спроводливост на гасот, која е сразмерна на нејзиниот притисок.
2.5 Пенингов вакуумметар
Пенинговиот вакуумметар (1937) е уред со таканаречена ладна катода и го мери тлеечкото празнење во меѓукатодниот простор што го поддржува магнетното поле. Појавата на празнењето зависи од притисокот и јачината на магнетното поле, така што промените во магнетното поле и регистрацијата на празнењето може да измерат притисоци до 10 <sup>–4</sup> Pa.
2.6 Триоден вакуумметар
Триодниот вакуумметар со жека катода во основа е триода поврзана отвор поврзан со вакумски сад. Електроните што се испуштаат од филаментот се привлекуваат од мрежата со повисоки потенцијали, а по минување низ мрежата електроните влегуваат во обратното електрично поле, што предизвикува нив да вибрираат и да се судрат со молекулите на гасот и да јонизираат . Позитивните гасни јони заробени на негативно наелектризиран колектор генерираат мала електрична струја сразмерна на количината на честички гас. Мерниот опсег на овој вакуумметар е од 10 <sup>-1</sup> до 10 <sup>-6</sup> Pa.
2.7 Бајард-Алпертов јонизациски вакуумметар
Бајард-Алпертовиот јонизирачки вакуумметар е во основа триоден вакуумски мерач во кој колекторот на јони е тенка жица во спирална решетка. Во зависност од финоста на структурата, овој вакуумномер може да мери притисоци до 10<sup>-10</sup> Pa.