Vad är en gasmanometer?

En gasmanometer är en anordning som används för att mäta gasens tryck. Manometrar kan vara antingen stängda eller öppna rör och kan använda vatten, kvicksilver eller annan vätska för att mäta tryck. Den enklaste laboratoriegasmanometern består av ett U-format glas- eller plaströr anslutet till en behållare med tryckgas i ena änden och fylld delvis med vätska. Digitala manometrar säljs också och används ofta för att kontrollera gastrycket för hushållsapparater.

Tryckgas utövar en kraft på sin behållare. Till exempel kommer en ballong att sträcka ut när den blåses upp - det inre lufttrycket blir större än det yttre lufttrycket och tvingar det stretchiga materialet i ballongen utåt. En gasmanometer använder denna princip för att mäta trycket på en gas i en behållare mot atmosfärstryck eller mot ett vakuum.

En gasmanometer med öppet rör består av en behållare fylld med tryckgas och ansluten till en ände av ett U-format rör, som är öppet i den andra änden. Sidan på röret längst från gasbehållaren är kalibrerad med markeringar för mätning. Flytande kvicksilver eller vatten används för att fylla den nedre delen av U-röret.

Om det finns en skillnad i tryck mellan gasen och atmosfären tvingas vätskan i U-röret i en riktning. Om till exempel gasen i behållaren har ett högre tryck än atmosfären tvingas vätskan ner U-röret bort från behållaren. Den kommer att stiga längs de kalibrerade markeringarna mot den öppna änden, vilket ger en mätning som kan användas för att härleda gasens tryck. Om atmosfärstrycket är högre kommer det trycket att tvinga vätskan mot behållaren, vilket får vätskenivån att falla längs de kalibrerade markeringarna.

Eftersom både atmosfärstryck och gastryck verkar på vätskan i röret, måste båda beaktas när man hittar trycket på den inneslutna gasen. När gastrycket är större än atmosfärstrycket, trycker gasen inte bara vätskan uppåt i motsatt rör, utan trycker också luften ovanför den. Detta innebär att atmosfärstrycket måste läggas till mätningen av vätskans höjd för att erhålla det verkliga gastrycket. Om gastrycket är lägre än atmosfärstrycket gäller det motsatta: höjdmätningen subtraheras från atmosfärstrycket för att hitta det verkliga gastrycket.

En manometer med slutet rör använder samma inställning, men med en stängd ände som håller ett vakuum istället för att vara öppen för luften. Denna typ av gasmanometer undviker frågan om atmosfärstryck. Eftersom ingen annan tryckkälla verkar på den motsatta änden av röret bestäms vätskans höjd enbart av trycket på den inneslutna gasen. Gasen kommer att tvinga vätskan ett visst avstånd upp i röret in i vakuumet, vid vilken tidpunkt trycket kan avläsas.