Różnice między barometrami i manometrami

Manometry

Manometr to urządzenie mierzące ciśnienie, zazwyczaj ciśnienie atmosferyczne. Manometry były używane od stuleci i są dostępne w różnych wzorach, od starszych szklanych rurek zawierających rtęć lub wodę po nowe urządzenia cyfrowe.

Barometry

Podobnie jak manometr, barometr mierzy również ciśnienie atmosferyczne. W rzeczywistości barometr jest rodzajem manometru zamkniętego. Barometry mają jednak bardziej ograniczony projekt i funkcję niż manometry. Wszystkie barometry są manometrami, ale nie wszystkie manometry są barometrami.

Różnice między manometrami i barometrami

1. Kształt i projekt

Barometry

Jako podzespół manometrów, barometry mają jedną podstawową konstrukcję: rurkę o zamkniętym końcu. Konkretnie, tradycyjny barometr to szklana rurka z jednym otwartym końcem i próżnią na drugim końcu. Na otwartym końcu gazy atmosferyczne wywierają nacisk na ciecz wewnątrz rurki. Ta ciecz, zwykle rtęć, będzie dopasowana do wysokości ciśnienia wywieranego przez gazy zewnętrzne, ponieważ próżnia na zamkniętym końcu rury nie spowoduje zmiany wysokości rtęci.

Barometry z zamkniętymi końcami mogą mieć kształt litery U lub mieć kształt. W dobrze ukształtowanym barometrze rura rtęci stoi odwrócona lub odwrócona w większej studni rtęci, tak że zamknięty koniec z próżnią jest najwyższym punktem, a otwarty koniec jest zawieszony w cieczy. Gazy zewnętrzne następnie naciśnij dół od rtęci, która rozszerza się do zamkniętej rury.

Barometry mogą być dziś również cyfrowe lub aneroidalne, co czyni je przenośnymi - tradycyjne szklane barometry muszą być przymocowane do stołu lub pozostawione stojące. Barometry aneroidowe, takie jak te, które można znaleźć w samochodach, mogą mieć interfejs cyfrowy lub zegarowy. Barometry te mają szereg ogniw wypełnionych powietrzem, które wzrastają w zależności od ciśnienia atmosferycznego. To pociąga za dźwignie przyczepione do komórek, zmieniając tarczę na interfejsie barometru.

Manometry

Manometry mogą być otwarte, zamknięte lub cyfrowe. Otwarty manometr jest wypełniony cieczą, taką jak woda lub rtęć, a rurka ma kształt litery U. Oba wierzchołki rury w kształcie litery U mogą być odkryte, aby gazy atmosferyczne wywierały nacisk na każdą stronę. Manometry otwarte nie muszą mieć równych rozmiarów ramion swoich rurek, a nawet mogą mieć otwór na jednym końcu.

Oprócz prostego manometru otwartego w kształcie litery U wiele manometrów ma żarówkę lub inne zamocowanie na jednym końcu, które jest wypełnione gazem pod wysokim ciśnieniem. Gaz ten wywiera ciśnienie na końcu rury, podczas gdy gazy atmosferyczne robią to samo na drugim końcu. Manometry mogą zatem mierzyć różne rodzaje ciśnienia gazowego.

Innym, bardziej precyzyjnym typem manometru jest manometr z pochyłą rurką. Jest to manometr z otwartym końcem, zwykle nachylony na 1-calowym pionowym wzniesieniu, ze studnią na dolnym końcu. Nachylenie pozwala na dokładniejszy pomiar niskich ciśnień.

W manometrze z zamkniętym końcem jeden koniec manometru jest przymocowany do wysokociśnieniowego gazu, a drugi ma próżnię gazu zamiast otwierać się na powietrze. Barometry również wypełniają tę funkcję, ale mierzą tylko gazy atmosferyczne.

1. Wewnętrzny płyn

Barometry

Barometry są zwykle wypełnione rtęcią. Potrzebna jest ciężka ciecz lub barometr musi być bardzo wysoki, aby pokazać stosunkowo duże zmiany ciśnienia atmosferycznego. W barometrze cyfrowym lub aneroidalnym nie ma cieczy - zamiast tego istnieją komórki powietrza.

Manometry

Podobnie jak w barometrach, szklane manometry są zwykle wypełnione rtęcią lub inną ciężką cieczą. Jednakże otwarte manometry mogą być również wypełnione lżejszymi cieczami, które mogą wykazywać mniejsze zmiany ciśnienia. Te ciecze obejmują wodę, olej, bromki i benzeny. Używanie wody lub oleju może rozwiązać problemy z rtęcią, takie jak zatrucie i toksyczność.

1. Obliczanie ciśnienia

Barometry

Odczyt barometru rtęci jest stosunkowo prosty. Ponieważ otwarty koniec jest jedyną stroną wpływającą na wysokość rtęci, użytkownik musi po prostu odczytać zaznaczoną wysokość na zamkniętym końcu próżni. Powinno to zapewnić ciśnienie atmosferyczne w milimetrach lub calach, które można przekształcić na torr. (Na przykład typowe ciśnienie atmosferyczne na wysokości poziomu morza na barometrze rtęci powinno wynosić 760 mmhg lub milimetry słupa rtęci).

Manometry

Ciśnienie atmosferyczne w otwartym manometrze odczytuje się na podstawie różnicy wysokości między cieczą w każdym ramieniu rurki. Na otwartym manometrze z atmosferycznym gazem po obu stronach różnica wysokości jest obliczana w milimetrach lub calach, które można przekształcić w hektopaskale.

Gdy manometr jest otwarty na jednym końcu, a także jest podłączony do gazu pod wysokim ciśnieniem, należy wziąć pod uwagę, które ramię ma więcej cieczy. Jeżeli strona otwarta do powietrza ma więcej cieczy, wówczas gaz pod wysokim ciśnieniem wywiera większą siłę, a wysokość należy dodać do ciśnienia atmosferycznego. Jeśli odwrotnie jest w przypadku ramion, wysokość powinna zostać odjęta od ciśnienia atmosferycznego. To da ciśnienie wywierane przez gaz pod wysokim ciśnieniem.

Jeśli manometr jest zamknięty na jednym końcu (tworząc próżnię), a także jest podłączony do gazu o wysokim ciśnieniu, wówczas, podobnie jak barometr, ciśnienie jest po prostu wysokością zamkniętego ramienia.

1. Cel, powód

Barometry

Zamknięta próżnia barometru jest szczególnie dobra do pomiaru ciśnienia atmosferycznego. Dzięki temu barometr rtęci stał się tradycyjnym instrumentem do prognozowania pogody i meteorologii, pól zależnych od zmian ciśnienia atmosferycznego do przewidywania wzorców pogodowych.

Manometry

Inne rodzaje manometrów oprócz barometrów mogą być stosowane do pomiaru ciśnień zarówno niższych, jak i wyższych od ciśnienia atmosferycznego. Po podłączeniu do manometru żarówki lub innego urządzenia z gazem pod wysokim ciśnieniem można obliczyć ciśnienie tego gazu. W niektórych przypadkach może być nadal potrzebny barometr do pomiaru ciśnienia atmosferycznego.

Tabela różnic między barometrami i manometrami

Różnice	Barometry	Manometry
Zakończone próżniowo	tak	tak
Otwarta rura	Nie	tak
Nowoczesne czujniki cyfrowe	tak	tak
Mercury Inside	tak	tak
Lekkie płyny w środku	Nie (nietypowe)	tak
Oblicz ciśnienie atmosferyczne	tak	tak
Oblicz inne ciśnienia	Nie	tak

streszczenie

• Manometry i barometry mierzą ciśnienie atmosferyczne, a manometry mogą mierzyć bardziej precyzyjne ciśnienia innych gazów
• Wszystkie barometry są manometrami, ale nie wszystkie manometry są barometrami
• Barometry mają jeden otwarty koniec i zamknięty koniec z próżnią
• Manometry mogą być otwarte na obu końcach lub zamknięte na jednym końcu
• Manometry mogą mieć gaz pod wysokim ciśnieniem podłączony do jednego końca, który ma być zmierzony
• Zarówno barometry, jak i manometry mają teraz postać cyfrową