Sisältö
Manometrin määritelmä
Painemittari mittaa ilman tai nesteen paine-eron vertaamalla sitä ulkoiseen lähteeseen, yleensä näytteeseen maapallon ilmakehästä. Painemittreja on useita tyyppejä, joista yksinkertaisin on pietsometriputki, joka on yksi putki ja nestettä pitävä pohja. Yleisimmät manometrit ovat U-muotoisia ja niissä on toisiinsa liitetyt putket. Manomerejä käytetään ilmakehän tutkimuksissa, säätutkimuksissa, kaasuanalyyseissä ja muiden planeettojen ilmakehän tutkimuksissa. Ne on yleensä valmistettu lasista tai muovista, ja vaikka suurin osa pisteytetään mittaamista varten, jotkut voivat mitata muutokset digitaalisesti. Yhden putken manometri mittaa vain nesteen painetta, koska kaasujen vertailemiseksi ei ole vaihtoehtoista paikkaa. U-muotoinen manometri syöttää olennaisesti kaksi erilaista kaasunpainetta toisiaan vastaan ja mittaa siepatun kaasun lujuuden. Vapaasti virtaava kaasu on yleensä ilmaa nykyisellä ilmakehän tasolla.
Manometrien mekaniikka
Putkeen asetetaan neste, yleensä herkkä neste, kuten elohopea, joka on vakaa paineen alaisena. U-putken toinen pää täytetään sitten mitattavalla kaasulla, joka yleensä pumpataan sisään, jotta putki voidaan sulkea sen takana. Toinen pää jätetään auki luonnolliselle painetasolle. Neste tasapainotetaan sitten U: n alaosassa kaasun lujuudesta riippuen. Ilmakehän paine työntää nestettä alaspäin pakottaen sen alas ja putken suljettuun päähän. Suljetussa päässä loukkuun jäänyt kaasu myös työntyy alaspäin pakottaen nesteen takaisin toiselle puolelle.
Sitten suoritetaan mittaus nähdäksesi, kuinka kauas suljetussa päässä oleva neste on työnnetty joko avoimen pään nestepisteen alapuolelle tai sen yläpuolelle. Jos neste on tasainen, suoraan molemmissa putkissa, kaasu on yhtä suuri kuin ulkoilman paine. Jos neste nousee tämän tason yläpuolelle suljetussa päässä, ilmapaine on raskaampi kuin kaasu. Jos kaasu on ilmaa raskaampaa, se työntää nesteen suljetussa päässä saman pisteen alapuolelle.
Manometrin pätevyys
Koska maapallon ilmakehä voi muuttua korkeuden ja lämpötilan perusteella, ero on laskettava keskimääräisen ilmakehän paineen saavuttamiseksi. Muutoin manometri näyttää hiukan erilaisia tuloksia eri korkeuksilla, mikä tekee tarkista tutkimuksista mahdotonta.