تعرف على علم الكيمياء
– في هذا الموضوع سيتم شرح أجهزة قياس الضغط Pressure gauges
محتويات الموضوع
تعريف الضغط ووحدات قياس الضغط
– الضغط هو القوة المؤثرة على وحدة المساحة.
الضغط = وحدة القوة / وحدة المساحة
– يقاس الضغط بالوحدات الآتية كما يلي:
- النظام الإنجليزي: رطل / البوصة المربعة أو رطل / القدم المربعة.
- النظام الفرنسي: الكيلوجرام / السنتيمتر المربع
- هناك وحدات أخرى لقياس الضغط (يطلق عليها الوحدات العالمية): البار – الباسكال
أجهزة قياس الضغط
– يعتبر اكتساب أو توليد الضغوط المختلفة اعتباراً من الخلخلة وحتى الضغوط العالية من السمات المميزة لكثير من العمليات الإنتاجية الصناعية والطبيعية.
– بطبيعة الحال فإن توليد هذه الضغوط يعني في نفس الوقت قياسها.
– فيما يلي أجهزة قياس الضغط المشهورة كما يلي:
- البيزوميتر أو المانومتر
- مانومتر حرف U
- مانومتر بوردون
- مانومتر القرص الزنبركي
(1) البيزوميتر أو المانومتر
– هو أكثر أجهزة قياس الضغط سهولة ويعرف البيزوميتر أو أنبوب البيزوميتر.
– عبارة عن أنبوب مغموس في مجرى سريان المائع المراد قياس ضغطه.
– الضغط الذي يراد قياسه في أنبوب السريان هو عبارة عن ارتفاع المائع في أنبوب البيزوميتر عند مرحلة الاتزان مع المحيط المكتنف والذي يمثله ضغط الهواء.
– الشكل التالي يوضح شكل جهاز البيزوميتر أو المانومتر كما يلي:
(2) مانومتر حرف U
– هو عبارة عن أنبوبة زجاجية على شكل حرف U عليها تدريج من الخارج على كل طرف ويوجد بداخلها زئبق أو ماء ملون.
– عند قياس الضغط يوصل أحد طرفي الأنبوبة بالأناء المراد قياس ضغطه ويترك الطرف الأخر حر تحت تأثير الضغط الجوي.
– فإذا كان الضغط داخل الإناء أكبر من الضغط الجوي فإنه يؤثر على الزئبق ويعمل على رفعه في الطرف الآخر ويكون الضغط المراد قياسه مساوياً للضغط الجوي مضافاً إليه وزن عمود الزئبق المرتفع في الطرف الحر.
– أما إذا كان الضغط داخل الإناء أقل من الضغط الجوي فإن الضغط الجوي يعمل على رفع الزئبق في طرف المانومتر لمتصل بالإناء ويكون الضغط في هذه الحالة مساوى للضغط الجوي مطروحاً منه وزن عمود الزئبق المرتفع في الطرف المتصل بالإناء.
– يتم وزن عمود الزئبق بضرب الارتفاع × الكثافة على اعتبار المسافة هي وحدة المساحات أي سم2
– يعتبر هذا النوع من المانومترات أبسطها وأرخصها ويستخدم في قياس الضغوط العالية والمنخفضة.
– الشكل التالي يوضح شكل جهاز مانومتر حرف U كما يلي:
(3) مانومتر بوردون
– يستخدم هذا النوع من المانومترات مع المراجل لقياس الضغوط.
– وذلك عن طريق أنبوبة تسمى أنبوبة بوردون تصنع من النحاس الأصفر أو الصلب.
– الأنبوبة على شكل حلقة يتصل طرفها المقفول بمجموعة من الروافع تتصل بالمؤشر ويتصل طرفها المفتوح بأنبوبة توصيل.
-عند تأثير الضغط داخل الأنبوبة فإنها تعمل عمل الياى وتتحرك إما تمدد للخارج في الضغط المرتفع أو انكماش للداخل في الضغط المنخفض وعلى ذلك يتم نقل حركة أنبوبة بوردون إلى الروافع ثم المؤشر الذي يقرأ الضغط على التدريج.
– تتوقف درجة تمدد أو انكماش أنبوبة بوردون على العوامل الآتية كما يلي:
- قطر الانحناء وبالتالي طول الأنبوبة.
- سمك جدار الأنبوبة.
- المادة المصنوع منها الأنبوبة.
- الضغط داخل الأنبوبة.
– الشكل التالي يوضح شكل جهاز مانومتر بوردون كما يلي:
(4) مانومتر القرص الزنبركي
– يستخدم هذا النوع في جميع أنواع قياسات الضغوط إلا انه لا يصلح لقياس الفرق بين ضغطين أو أكثر.
– يقيس ضغوط الغازات والبخار والسوائل.
– يتكون من علبة محكمة القفل يوجد بها رقيقة معدنية مموجه ومثبته بإحكام بين النصف السفلى والنصف العلوى للعلبة حيث يتعرض الحيز السفلى للرقيقة عن طريق رافعه تعمل عمل زراع المكبس الذى تنقل الحركة إلى مجموعة من الروافع ثم إلى المؤشر الذي يتحرك على التدريج.
– الشكل التالي يوضح شكل جهاز مانومتر القرص الزنبركي كما يلي:
المراجع: كتاب أساسیات ھندسة التصنیع الغذائى لطلبة الصف الثالث بالمدارس الثانویة الفنیة الزراعیة (نظام السنوات الثلاث). تخصص تصنیع منتجات الألبان – التعلیم التبادلى. – تأليف/ اشرف مهدى شروبه – أحمد أمین إبراھیم – مصطفى عبدالمنعم زیدان – جمهورية مصر العربية 2010/2011
