Manometer

‘n Manometer is 'n instrument waarmee gas- of vloeistofdrukke gemeet word, en daar is drie hoofsoorte, naamlik vloeistof-, deformasie- en elektriese manometers. Manometers speel ʼn belangrike rol in fabrieksprosesse, en word dikwels gekoppel aan ʼn registrerende toestel wat die lesings op papier registreer,

Vloeistofmanometers

'n Vloeistofmanometer bestaan uit 'n U-vormige buis wat met vloeistof gevul is. Die druk word dan op die een been van die buis uitgeoefen, wat die vloeistof in die ander been omhoog druk. Die hoogteverskil van die vloeistofvlakke in die bene van die U-buis is dan eweredig aan die aangelegde druk.

Kwik is die geskikste vloeistof vir manometers, want die digtheid daarvan bring mee dat hoogteverskille met kleiner kolomme as by water of olie aangedui kan word. ʼn Druk van 1 atmosfeer is byvoorbeeld sodanig dat dit 'n kolom water 10 m en 'n kolom olie 12 m hoog sal opstoot, terwyl die ekwivalent vir kwik slegs 75 cm is.

Vir die meting van lae drukke word olie dikwels gebruik omdat die langer vloeistofkolom 'n groter meetnoukeurigheid meebring. Langer vloeistofkolomme kan ook verkry word deur middel van skuins geplaasde buise. Water kan nie vir die meting van lae drukke gebruik word nie, omdat dit self 'n dampdruk van ongeveer 3 cm kwik uitoefen. By die geslote vloeistofmanometer is een van die bene afgesluit (toegemaak), en daar is 'n lugleegte bokant die vloeistof.

Naas barometers, wat vir die meet van atmosferiese druk gebruik word, word manometers met geslote buise ook vir die meting van lae drukke en as ykinstrument gebruik. By die oop vloeistofmanometer is die een been van die U-buis in aanraking met die atmosferiese lug of ander teendruk, en die ander been met die gemete druk. Die druk word ook nie direk gemeet nie, maar wel die drukverskil. Vir noukeurige meting moet die teendruk presies bekend wees, hoewel dit dikwels nie nodig is nie, aangesien die drukverskil net by benadering gemeet word.

Voorbeelde van waar die manometers gebruik word, sluit in die meet van die trek in skoorstene, die meet van onderdruk by verbrandingstoestelle (enjins, oonde) en die meet van drukverskille (pitot- en venturiebuise). Alle vloeistofmanometers werk baie noukeurig, tensy die vloeistof in die buise vuil is, en die aflees van die meniskus (vloeistofvlak) beïnvloed word.

Nadele verbonde aan manometers is kwesbaarheid (Ieegloop of breek), en moeilike registreerbaarheid met behulp van registreringsapparaat (met die doel om die gegewens permanent vas te lê). Die weerstand van registreringsapparaat neig ook om die akkuraatheid van lesings te beïnvloed.

Deformasiemanometers

By ʼn deformasiemanometer word 'n voorwerp aan die meetdruk onderwerp, waardeur dit vervorm word. 'n Voorbeeld hiervan is die membraanmanometer, wat uit 'n lugleë metaalsilindertjie met 'n gegolfde bo-vlak (enkelmembraan) en 'n gegolfde bo-sowel as ondervlak (dubbelmembraan) bestaan.

Die membraan is so dun dat dit by drukverandering flink reageer (vervorm raak), en die deformasie kan met behulp van 'n hefboomstelsel vergroot word om die uitwyking op 'n meternaald oor te dra, sonder om die meting te beïnvloed. Andersins kan die membraanoppervlak so vergroot word dat die totale krag as gevolg van die druk groot genoeg is om self ʼn meternaald te laat uitwyk. 'n Belangrike deformasiemeter is die bourdonmanometer, wat vir die meet van hoë drukke (2 tot 8 000 at) gebruik kan word.

Die meetgedeelte daarvan is 'n spiraalvormige bourdonbuis met 'n ellipsvormige deursnee. Die bourdonmanometer kan as registrerende manometer gebruik word deur die meternaald met ʼn skryfpen (wat op 'n bewegende papierstrook 'n registrasie kan aandui) te vervang. Die manometers word by metereologiese stasies en in laboratoria gebruik om data (inligting) in te samel. Vir die verkryging van deurlopende drukinformasie (byvoorbeeld in die meet-en-beheerkamer van ʼn fabriekaanleg) word 'n potensiometer (veranderbare weerstand) in die plek van die pen gebruik om ʼn elektriese stroomvloei te reguleer.

Deformasiemeters is almal temperatuurgevoelig (as gevolg van die uitsetting van die metaalonderdele) en moet voortdurend geyk (gekalibreer) word om 'n korrekte lesing te verkry. Dit is te wyte aan die onvolkome elastiese eienskappe waardeur druk en vervorming nie meer direk met mekaar in verband staan nie, maar deur voorafgaande vervorming beïnvloed word. 'n Besondere deformasiemanometer is die piësoëlektriese drukmeter, waarin die drukveranderings deur middel van ʼn piësoëlektriese kristal in elektriese spanningsveranderings omgesit word.

Elektriese manometer

Die elektriese manometer (ionisasiemanometer) word vir die meet van uiters lae drukke gebruik: Dit bevat 'n gloeidraad wat elektrone kan uitsend en 'n anode wat die elektrone kan versnel en versamel. Daardeur word 'n gas tussen die elektrodes geïoniseer, en die ionisasie word deur die druk van die gas beïnvloed. Die uiters klein stroompie (10⁻⁹ ampère) wat deur die gas vloei, is dan eweredig aan die druk in die gas.

Nulstel

In die nywerheid, waar daar nog dikwels van pneumatiese instrumente gebruik gemaak word, word nulstelstelsels gebruik. Hierin word die teendrukke, waarmee meetdrukke vergelyk word om die drukverskil te meet, gekompenseer en aan 'n nuldruk gelykgestel, sodat drukverskille direk van die meetinstrumente afgelees kan word as absolute druk.

Bronnelys

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409591, volume 18, bl. 36