• English (English)

 

فیلمها و مطالب آموزشی




مانومترها
احتمالاً اولین آزمایش خلأ در سال 1641 توسط Gasparo Berti و به وسیله بارومتر آبی اجرا گردید و احتمالا همین آزمایش شروعی بود برای استفاده از خلأ و قدم نهادن بشر در این حوزه حیاتی.
در ابتدا اندازه گیری فشار بر اساس مقدار جابجایی یک مایع محاسبه می شد. بدین ترتیب که برای یک مایع با چگالیρ  و با جابجایی h ، فشار حاصل از این جابجایی  با رابطه p = ρgh بدست می آمد. متداول ترین مایع های مورد استفاده، آب و جیوه بودند.
اما معمولا به جای آب، از جیوه استفاده می شد. زیرا چگالی جیوه بیشتر از آب بوده و در نتیجه نیاز به مانومتر کوچکتر داشت. همان گونه که در شکل1 مشاهده می شود در صورتی که به آب داخل ظرف فشار یک اتمسفر وارد شود، آب تا ارتفاع 321/10 میلیمتر بالا می رود در حالي که اگر به جای آب، از جیوه استفاده کنیم با توجه به اینکه جیوه 58/13 بار سنگین تر از آب است ارتفاع ستون آن هم، 58/13 بار کوچکتر است و در نتیجه طبق رابطه زیر در فشار یک اتمسفر، جیوه به اندازه 760 میلیمتر بالا می رود.

                                  

                                            

شکل1: فشارسنج مایع

در ادامه مانومترU  شکل مورد استفاده قرار گرفت که مطابق شکل2، شامل یک لوله U شکل می باشد که حاوی مایع(معمولاً جیوه و یا روغن) بوده که از یک طرف فشار اتمسفری و از طرف دیگر فشار پایین، بر آن وارد می شود.  



                                   
شکل2: مانومتر مایع

در این حالت با نوشتن شرایط تعادلی بین دو طرف مانومتر داریم:    

                                                                                                 Pa = P0 +ρgh

که در آن ρ چگالی مایع و g  شتاب ثقل مایع استفاده شده در مانومتر است. بدین ترتیب با مشخص بودن  و ارتفاعh ، فشار در ناحیه مورد نظر بدست می آید.
                                                         
هر چند مانومترها در اشکال مختلف ساخته و مورد استفاده قرار مي گرفتند، اما به دليل آنكه، چگالی و مقدار گرانش مایع در مکان های مختلف متفاوت است، در نتیجه، این نوع فشارسنج ها نمی توانستند تعریف دقیقی از فشار را ارائه دهند. با این وجود فشار سنج های مانومتری هنوز در موارد بسیاری از جمله گرفتن فشار خون(ميلیمتر جیوه) مورد استفاده قرار می گیرند. 




منبع : کتاب مبانی لایه نشانی و آنالیز نانو ساختار تالیف آقای جهانبخش مشایخی، انتشارات مرکز نشر دانشگاهی