Барометр - это прибор для измерения атмосферного давления. Барометр состоит из чистой полой трубки, закрытой с одной стороны. Трубка заполняется жидкостью и устанавливается закрытым концом вверх в емкости с заполняющей жидкостью (обычно ртутью).
Когда трубка установлена вертикально, и ее высота меньше, чем высота столба жидкости, в верхней части трубки образуется пустота. Например, высота столба ртути составляет 759,5 мм (759,5 мм рт.ст.) при давлении в 1 атмосферу. Следовательно, трубка должна быть длиннее, чем 760 мм. Расстояние от верхнего уровня жидкости в резервуаре до верхнего уровня жидкости в трубке - это барометрическое (атмосферное) давление. Если атмосферное давление меняется, уровень жидкости также меняется.
Барометры отличаются высокой точностью. Они часто используются в качестве эталонов для калибровки других приборов для измерения давления. Барометры также часто используются для прогнозирования погоды.
Производным от барометра является манометр. Манометр - это чистая U-образная трубка, частично заполненная жидкостью. Одна сторона манометра является эталонной, другая - измерительной. Измерение давления производится путем сравнения уровня жидкости в двух частях трубки манометр.
Если эталонная сторона трубки манометра открыта атмосферному давлению, манометр действует как датчик избыточного давления. Если эталонная сторона манометра закрыта, то над столбом жидкости присутствует вакуум и манометр действует как датчик абсолютного давления.
Механические датчики давления
Механические датчики давления состоят из двух основных частей:
Наиболее часто используемыми чувствительными элементами являются:
Трубка Бурдона
Трубки Бурдона - это изогнутые гибкие трубки с одним закрытым концом. По мере заполнения трубки жидкостью трубка выпрямляется. При увеличении давления трубка выпрямляется сильнее. Когда давление уменьшается, трубка принимает изначальную форму. Несколько различных металлов и прочих материалов используются для изготовления трубок Бурдона. Трубки Бурдона представлены в четырех разновидностях конструкции (Рис. 1.7):
Капсулы стремятся принять свою первоначальную форму, когда давление понижается. Мембраны обычно требуют внешней пружины для возвращения к исходной форме. К внешней стороне мембран и капсул также возможно применение эталонного давления.
Мембрана
Капсульные элемент