Co je to manometr plynu?

Manometr plynu je zařízení používané k měření tlaku plynu. Manometry mohou být buď uzavřené nebo otevřené trubice a pro měření tlaku mohou používat vodu, rtuť nebo jinou kapalinu. Nejjednodušší laboratorní plynový manometr se skládá ze skleněné nebo plastové trubice ve tvaru písmene U, která je na jednom konci spojena s nádobou na stlačený plyn a částečně naplněna kapalinou. Digitální manometry se také prodávají a široce se používají pro kontrolu tlaku plynu u domácích spotřebičů.

Stlačený plyn vyvíjí sílu na svůj kontejner. Například se balón při vyfukování roztahuje - vnitřní tlak vzduchu je větší než tlak vnějšího vzduchu a tlačí natažený materiál balónku směrem ven. Plynový manometr používá tento princip k měření tlaku plynu v nádobě proti atmosférickému tlaku nebo proti vakuu.

Plynový manometr s otevřenou trubkou se skládá z nádoby naplněné stlačeným plynem a připojené k jednomu konci trubice ve tvaru U, která je otevřená na druhém konci. Strana trubky nejdále od plynové nádoby je kalibrována značkami pro měření. K vyplnění spodní části U-trubice se používá tekutá rtuť nebo voda.

Pokud dojde k rozdílu v tlaku mezi plynem a atmosférou, bude kapalina v U-trubici tlačena v jednom směru. Například, pokud je plyn v nádobě pod vyšším tlakem než atmosféra, kapalina bude tlačena dolů U-trubicí pryč z nádoby. Stoupá podél kalibrovaných značek směrem k otevřenému konci a poskytuje měření, které může být použito pro odečtení tlaku plynu. Pokud je atmosférický tlak větší, bude tento tlak tlačit kapalinu směrem k nádobě, což způsobí pokles hladiny kapaliny podél kalibrovaných značek.

Protože jak atmosférický tlak, tak tlak plynu působí na kapalinu v trubici, musí být při zjištění tlaku obsaženého plynu zohledněny oba. Když je tlak plynu větší než atmosférický tlak, plyn nejen tlačí kapalinu nahoru v protilehlé trubce, ale také tlačí vzduch nad ní. To znamená, že k měření výšky kapaliny se musí přidat atmosférický tlak, aby se získal skutečný tlak plynu. Je-li tlak plynu nižší než atmosférický tlak, platí opak: měření výšky se odečte od atmosférického tlaku, aby se zjistil skutečný tlak plynu.

Manometr s uzavřenou trubicí používá stejné nastavení, ale s uzavřeným koncem, který drží vakuum místo toho, aby byl otevřen pro vzduch. Tento typ plynového manometru se vyhýbá atmosférickému tlaku. Protože žádný jiný zdroj tlaku nepůsobí na opačný konec trubice, je výška kapaliny určována pouze tlakem obsaženého plynu. Plyn vtlačí kapalinu v určité vzdálenosti nahoru do trubice do vakua, v tomto bodě lze odečíst tlak.