Манометры

Барометры служат для измерения атмосферного давления. Если же требуется определить какое-либо другое давление, оказываемое жидкостью или газом, то применяют приборы, называемые манометрами (от греческого слова «манос» — редкий, неплотный).
Существуют разные конструкции манометров. На рисунке 122 показано устройство так называемого трубчатого манометра, изобретенного в 1848 г. французским ученым Э. Бурдоном. Его основной частью является согнутая в дугу полая трубка 1. Один из концов этой трубки запаян, а другой с помощью крана 4 соединяется с сосудом, в котором измеряют давление. При увеличении давления трубка начинает разгибаться и соединенная с ней (посредством рычага 5 и зубчатки 3) стрелка 2 поворачивается, указывая соответствующее давление на шкале. Если же давление уменьшается, то трубка, наоборот, сгибается и стрелка перемещается в обратном направлении.

На рисунке 123 изображен другой манометр — так называемый жидкостный U-образный манометр. Он состоит из двухколенной стеклянной трубки (имеющей форму латинской буквы U, в которую налита жидкость (например, вода или спирт). С помощью гибкой трубки одно из колен манометра соединяют с круглой плоской коробочкой, затянутой резиновой пленкой.

При равенстве давлений в правом и левом коленах манометра находящаяся в них жидкость устанавливается на одном уровне. Если же на пленку нажать (см. рис. 123), то уровень жидкости в одном колене манометра, соединенном с коробочкой, понизится, а в другом — на столько же повысится. Объясняется это тем, что при надавливании на пленку давление воздуха в коробочке повышается. Это избыточное давление передается жидкости в соответствующем колене, и ее уровень понижается. Понижение уровня в этом колене будет происходить до тех пор, пока избыточная сила давления не уравновесится весом избыточного столба жидкости в другом колене манометра. Поэтому по разности высот столбов жидкости в манометре можно судить о том, насколько давление на пленку отличается от атмосферного.

На рисунке 124 показано, как с помощью U-образного манометра можно измерять давление внутри жидкости. Мы видим, что, чем глубже опущена коробочка манометра, тем больше оказывается разность высот столбов жидкости внутри прибора. Так и должно быть: ведь с увеличением глубины погружения гидростатическое давление жидкости возрастает.

1. Как называются приборы для измерения давлений, больших или меньших атмосферного? 2. Как устроен и как действует жидкостный манометр? 3. Что доказывает опыт, изображенный на рисунке 124? 4. Как устроен и как действует трубчатый манометр?