Kas yra dujų manometras?

Dujų manometras yra prietaisas, naudojamas dujų slėgiui matuoti. Manometrai gali būti uždari arba atviri, o slėgiui matuoti gali būti naudojamas vanduo, gyvsidabris ar kitas skystis. Paprasčiausias laboratorinis dujų manometras susideda iš U formos stiklinio arba plastikinio vamzdelio, viename gale sujungto su slėginių dujų inde ir iš dalies užpildyto skysčiu. Taip pat parduodami skaitmeniniai manometrai, plačiai naudojami buitinių prietaisų dujų slėgiui tikrinti.

Slėginės dujos veikia jėgą savo talpykloje. Pavyzdžiui, susprogdintas balionas išsitemps – vidinis oro slėgis tampa didesnis už išorinį oro slėgį ir išstumia tamprią baliono medžiagą į išorę. Dujų manometras naudoja šį principą dujų slėgiui inde matuoti, palyginti su atmosferos slėgiu arba vakuumu.

Atviro vamzdžio dujų manometras susideda iš talpyklos, užpildytos suslėgtomis dujomis ir prijungtos prie vieno U formos vamzdžio galo, kuris yra atviras kitame gale. Toliausiai nuo dujų bako esanti vamzdžio pusė kalibruojama su matavimo žymomis. Skystas gyvsidabris arba vanduo naudojamas U formos vamzdžio apatinei daliai užpildyti.

Jei dujų ir atmosferos slėgis skiriasi, skystis U formos vamzdyje bus stumiamas viena kryptimi. Pavyzdžiui, jei dujos talpykloje yra aukštesnio nei atmosferos slėgis, skystis bus stumiamas U formos vamzdeliu toliau nuo talpyklos. Jis kils išilgai kalibruotų žymių atviro galo link ir bus matuojamas, pagal kurį galima nustatyti dujų slėgį. Jei atmosferos slėgis yra didesnis, tas slėgis privers skystį link talpyklos, todėl skysčio lygis nukris išilgai kalibruotų žymių.

Kadangi vamzdyje esantį skystį veikia ir atmosferos slėgis, ir dujų slėgis, nustatant esančių dujų slėgį reikia atsižvelgti į abu. Kai dujų slėgis yra didesnis už atmosferos slėgį, dujos ne tik stumia skystį į viršų priešingame vamzdyje, bet ir stumia orą virš jo. Tai reiškia, kad norint gauti tikrąjį dujų slėgį, prie skysčio aukščio matavimo reikia pridėti atmosferos slėgį. Jei dujų slėgis yra mažesnis už atmosferos slėgį, galioja priešingai: aukščio matavimas atimamas iš atmosferos slėgio, kad būtų nustatytas tikrasis dujų slėgis.

Uždaro vamzdžio manometre naudojama ta pati sąranka, bet uždaras galas, kuriame yra vakuumas, o ne atviras orui. Šio tipo dujų manometras leidžia išvengti atmosferos slėgio problemos. Kadangi joks kitas slėgio šaltinis neveikia priešingo vamzdžio galo, skysčio aukštį lemia tik esančių dujų slėgis. Dujos privers skystį tam tikru atstumu vamzdžiu į vakuumą, kuriame bus galima nuskaityti slėgį.