مانومتر (manometer) یا فشارسنج یکی از ابزار‌های مهمی است که در مصارف مختلف خانگی و صنعتی استفاده می‌شود. این دستگاه انواع مختلفی دارد که هر نوع در کاربرد خاصی قابل استفاده است. ما در این مقاله پس از پاسخ به این سوال که مانومتر چیست، کاربرد، انواع و طرز‌کار این دستگاه را شرح می‌دهیم.
برای کسب اطلاعات کامل در این زمینه، تا انتهای مقاله «مانومتر چیست؟» همراه ما باشید.
مانومتر چیست؟
در پاسخ به این سوال که مانومتر چیست باید بگوییم مانومتر ابزاری است که برای اندازه‌گیری فشار یک سیال (گاز یا مایع) استفاده می‌شود. انواع سنتی این دستگاه شامل یک لوله شیشه‌ای و شفاف است که با یک مایع (معمولاً جیوه یا آب) پر شده و به سیستم یا دستگاهی متصل است که در آن فشار اندازه‌گیری می‌شود. با اعمال فشار، سیال داخل لوله واکنش نشان می‌دهد و در نتیجه در لوله بالا یا پایین می‌رود. با اندازه‌گیری ارتفاع ستون سیال می‌توان فشار سیستم را تعیین کرد.
با این حال، انواع جدید مانومتر کاملا متفاوت عمل می‌کنند. اما باز هم مانند انواع سنتی فشار سیال را اندازه‌گیری می‌نمایند.
اکنون که دانستیم مانومتر چیست، خوب است با انواع مختلف این دستگاه آشنا شویم.
انواع مانومتر بر اساس ساختار
پس از پاسخ به سوال مانومتر چیست، باید بگوییم که انواع مختلفی از مانومتر وجود دارد که هر کدام برای کاربردهای خاص طراحی شده‌اند. در اینجا چند نوع مانومتر رایج را معرفی می‌کنیم.
مانومتر U-Tube
مانومتر U-tube یک نوع مانومتر اصلی و پرکاربرد برای اندازه‌گیری فشار سیال است. این ابزار شامل یک لوله U شکل است که معمولاً از شیشه یا مواد شفاف ساخته شده است. این لوله تا حدی با مایعی مانند جیوه یا آب پر می‌شود. لوله U معمولاً به صورت عمودی یا با کمی زاویه نصب می‌شود.
برای اندازه‌گیری فشار با استفاده از مانومتر U-tube، یک سر لوله به سیستم یا دستگاهی که فشار باید اندازه‌گیری شود وصل می‌شود و سر دیگر آن به سمت اتمسفر باز می‌ماند یا به یک نقطه مرجع متصل می‌شود. اختلاف فشار بین دو نقطه باعث بالا‌آمدن یا پایین‌آمدن مایع داخل لوله می‌شود.
مانومتر U-Tube
مانومتر شیبدار
مانومتر شیبدار نوعی مانومتر است که با لوله شیبدار به جای لوله عمودی طراحی می‌شود. این لوله شیبدار امکان اندازه‌گیری اختلاف فشارهای کوچک را با دقت بهبود‌یافته فراهم می‌کند.
ساختار یک مانومتر شیبدار شبیه به یک مانومتر لوله U است، اما لوله شیشه‌ای یا شفاف در یک زاویه، معمولا بین 30 تا 45 درجه قرار می‌گیرد. یک سر لوله به سیستم یا دستگاهی که در آن فشار باید اندازه‌گیری شود وصل می‌شود و انتهای دیگر در معرض اتمسفر قرار گرفته یا به یک نقطه مرجع متصل می‌شود.
هنگامی که فشار به سیستم وارد می‌شود، مایع در لوله شیبدار با بالا آمدن یا پایین آمدن پاسخ می‌دهد.
مانومتر شیبدار
مانومتر چاهی
مانومتر چاهی نوعی مانومتر است که از یک چاه یا مخزن پر از مایع برای اندازه‌گیری فشار استفاده می‌کند. این دستگاه معمولاً برای اندازه‌گیری فشارهای بالا استفاده می‌شود و به‌ویژه برای کاربردهای صنعتی که اندازه‌گیری دقیق فشار ضروری است، مناسب است.
ساختار یک مانومتر نوع چاهی معمولاً شامل یک لوله عمودی است که به یک محفظه بزرگتر یا چاه در پایین متصل است. چاه پر از مایعی (اغلب جیوه) است که در پاسخ به تغییرات فشار بالا یا پایین می‌آید.
مانومتر چاهی
مانومتر فشار دیفرانسیل
مانومتر فشار دیفرانسیل نوعی مانومتر است که برای اندازه‌گیری اختلاف فشار بین دو نقطه در یک سیستم استفاده می‌شود. این ابزار به ویژه در کاربردهایی که نیاز به تعیین افت فشار در یک قطعه یا دستگاه است یا لازم است بر نرخ جریان سیال نظارت گردد، مفید است.
ساختار مانومتر فشار دیفرانسیل معمولاً شامل دو ورودی فشار است که به دو محفظه جداگانه یا پایه یک مانومتر لوله U متصل می‌شوند. هر پایه مانومتر به یکی از نقاط فشار اندازه‌گیری‌شده متصل است. فشار در دو نقطه اندازه‌گیری می‌شود و سپس تفاوت بین این دو فشار محاسبه می‌گردد. این دستگاه‌ها می‌توانند فشار مثبت یا خلاء را در دو سمت بخوانند. بسیاری از انواع مدرن این دستگاه‌ها به شکل دیجیتال کار می‌کنند.
مانومترهای فشار دیفرانسیل
بیشتر بخوانید: راهنمای خرید ابزار برقی و شارژی
مانومتر دیجیتال
مانومتر دیجیتالی نوعی دستگاه اندازه‌گیری فشار است که از فناوری دیجیتال برای خوانش دقیق فشار استفاده می‌کند. این روش یک جایگزین مدرن برای مانومترهای آنالوگ سنتی است و مزایای زیادی دارد.
مانومترهای دیجیتال از سنسورهای فشار برای تشخیص و اندازه‌گیری فشار استفاده می‌کنند. حسگرها فشار را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند که سپس پردازش شده و به صورت دیجیتالی روی صفحه نمایش داده می‌شود.
یکی از مزایای اصلی مانومترهای دیجیتال دقت و تکرارپذیری بالای آنهاست. آنها می‌توانند فشار را به شکل کامل و با اعشار ارائه دهند.
مانومتر دیجیتالی
انواع مانومتر از لحاظ نوع کار
پس از اینکه دانستیم مانومتر چیست و انواع آن را بر اساس ساختار شناختیم، لازم است از نظر کاربرد نیز این ابزار را دسته‌بندی کنیم. به‌طور کلی، انواع مانومتر از لحاظ نوع کار شامل موارد زیر است:
مانومتر برای سنجش فشار گاز
مانومترهایی که برای سنجش فشار گاز استفاده می‌شوند، ممکن است ساختار خاصی داشته باشند. مانومترهای سنجش گاز توسط مهندسان حوزه صنعت برای اهداف مختلفی از جمله نظارت بر فشار گاز در سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود. مهم است که اطمینان حاصل شود که مانومتر مورد استفاده برای فشار گاز مورد تایید ATEX است، زیرا این گواهی تضمین می‌کند که ابزار برای استفاده در محیط‌های بالقوه خطرناک مناسب است. انواع مانومتر براساس گازی که قرار است فشار آن سنجش گردد متفاوت است.
مانومتر برای سنجش فشار آب
هنگام استفاده از مانومتر برای اندازه‌گیری فشار آب، مدل مورد استفاده باید برای مایعات مناسب باشد تا از آسیب احتمالی به دستگاه جلوگیری شود. به‌طور مشابه، اگر مایع حاوی مواد شیمیایی یا سایر مواد بالقوه خطرناک باشد، لازم است جنس‌هایی از مانومتر انتخاب گردد که برای کار با مواد مورد نظر ساخته شده باشد. علاوه بر این، فشار بیش از حد مایع بر روی مانومتر ممکن است باعث شود که قرائت‌های بعدی به دلیل خم‌شدن یا پارگی دیافراگم داخلی مانومتر نادرست گردد؛ بنابراین، هنگام انتخاب مانومتر مایعات، لازم است فشار در نظر گرفته شود.
مانومتر برای فشار هوا
مانومترهای فشار هوا در بسیاری از صنایع فرآیندی استفاده می‌شوند. آنها همچنین، می‌توانند با لوله‌های پیتوت یا ونتوری برای تعیین میزان جریان هوا در لوله استفاده شوند. قبل از استفاده، لازم است که دمای هوا را بررسی کنید و حداکثر دمای قابل تحمل توسط مانومتر را از دفترچه راهنمای آن چک کنید.
کاربرد دستگاه مانومتر
مانومترها به‌طور گسترده در صنایع و کاربردهای مختلف از جمله سیستم‌های HVAC، فرآیندهای صنعتی، آزمایشات آزمایشگاهی و سیستم‌های هیدرولیک استفاده می‌شوند.
از طرف دیگر، هرکدام از مانومترهایی که در قسمت بالا شرح دادیم، کاربردهای خاصی دارند.
- کاربرد مانومتر:U-Tube مانومتر U-Tube معمولاً به عنوان ابزار اندازه‌گیری فشار تفاضلی همراه با جریان‌سنج استفاده می‌شود. این ابزار معمولا برای اندازه‌گیری اختلاف فشار در لوله‌های پیتوت، نازل‌ها و سوراخ‌ها در سیستم‌های تهویه کاربرد دارند.
- کاربرد مانومترهای شیبدار: مانومترهای شیبدار نیز معمولاً برای اندازه‌گیری مایعات و گازها در جایی که فشار بسیار پایین است استفاده می‌شود.
- کاربرد مانومترهای چاهی: آنها اغلب در کاربردهای صنعتی که فشارهای بالایی دارند، مانند سیستم‌های هیدرولیک، خطوط لوله نفت و گاز و کنترل فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند.
- کاربرد مانومترهای فشار دیفرانسیل: آنها معمولاً در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، در سیستم‌های HVAC، می‌توان از آنها برای نظارت و تعادل جریان هوا در بخش‌های مختلف ساختمان استفاده کرد. در محیط‌های صنعتی، از آنها برای اندازه‌گیری افت فشار در فیلترها، مبدل‌های حرارتی یا سایر اجزا برای ارزیابی عملکرد یا تشخیص مشکلات احتمالی استفاده می‌شود.
- کاربرد مانومترهای دیجیتال: مانومترهای دیجیتال به شکل وسیعی در کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند.
بیشتر بخوانید: راهنمای خرید تستر خودرو
طرز کار مانومتر چگونه است؟
طرز کار مانومتر، به ویژه در انواع سنتی، بسیار ساده است. عملکرد بر اختلاف فشار بین دو نقطه متمرکز است. نقطه مرجع معمولا فشار سطح هوا است که صفر در نظر گرفته می‌شود و فشار سمت دیگر در مقایسه با فشار هوا سنجش می‌گردد. در انواع سنتی این اختلاف فشار سبب اختلاف سطح مایعِ در تماس با سیال، با سطح مایعِ در تماس با هوا می‌گردد. این اختلاف سطح بر اساس جرم، چگالی و سایر ویژگی‌های مایع به‌کار رفته در فشارسنج، مبنایی برای محاسبات سنجش فشار قرار می‌گیرد. رقم نهایی معمولا روی لوله قابل خوانش است.
در انواع دیجیتال، این اختلاف فشار توسط حس‌گرهایی تشخیص داده شده و اطلاعات مربوطه به عدد و رقم تبدیل می‌گردد و به شکل بصری روی صفحه به نمایش در می‌آید.
سخن آخر
این مقاله در پاسخ به سوال مانومتر چیست نگاشته شده است و علاوه بر پاسخ به سوال مانومتر چیست، جنبه‌های مختلف این ابزار را نیز بررسی می‌کند.
به‌طور خلاصه در پاسخ به این سوال که مانومتر چیست باید بگوییم مانومتر یک دستگاه فشار سنج است که در شکل‌های مختلفی ساخته می‌شود. این دستگاه برای سنجش فشار مایعات، گازها و یا هوا قابل استفاده است. نوع و ساختار مانومتر بر اساس نوع استفاده متفاوت است. مانومترهای جدید دیجیتال هستند و به روش سنتی عمل نمی‌کنند.
از اینکه تا انتهای مقاله مانومتر چیست همراه ما بودید از شما متشکریم.