Name: manometers and gauges for fluid pressure
Uploaded: 2025-02-13T15:43:11.000Z
Duration: 1 min 16 s
Channel: JoVE

לחץ הנוזל נמדד באמצעות עמודים נוזליים בצינורות, במאונך או בשיפוע, המכונים מנומטרים. גובה העמוד הנוזלי קובע את הפרש הלחץ.
המנומטר הפשוט ביותר הוא צינור פיזומטר המשמש למדידת לחץ. זהו צינור אנכי הפתוח בחלקו העליון ומחובר למיכל, תוך שימוש באותו נוזל כדי לציין את הלחץ בצינור.
מנומטר נפוץ נוסף הוא מנומטר צינור U, המורכב מצינור בצורת U המחובר למקור הנוזל. הוא מכיל נוזל אחר, הנקרא נוזל המד, שאינו מתערבב עם הנוזל שלחץ עליו נמדד.
למנומטר הצינור המשופע רגל אחת נוטה, המכילה נוזל מד שאינו מתערבב עם הנוזל הנמדד, והפרש הלחצים נקרא לאורך השיפוע לרגישות מוגברת.
מנומטרים של צינור U וצינור נוטה משמשים בדרך כלל למדידת הפרש הלחצים בין שני מיכלים או נקודות בתוך מערכת.
מדדי לחץ אחרים כוללים את מד בורדון, המודד את לחץ הנוזלים או הגזים, ואת הברומטר האנרואידי, המודד לחץ אטמוספרי.

מדידת לחץ זורם

Measurement of Fluid Pressure

<div style="direction:rtl">לחץ זורם נמדד בדרך כלל באמצעות מכשירים הנקראים מנומטרים, המסתמכים על עמודות נוזל כדי לציין הפרשי לחץ. גובה עמוד הנוזל במנומטר משקף את הלחץ המופעל על ידי הזורם, ומספק אמצעי מדידה פשוט אך יעיל. סוגים שונים של מנומטרים משרתים מטרות ספציפיות בהתבסס על התצורות שלהם וסוג הזורמים המעורבים. צורה בסיסית של מנומטר היא הפיאזומטר, צינור אנכי פתוח בחלקו העליון ומלא באותו זורם שאת לחצו מודדים. כאשר מחובר למיכל זורפ, גובה הזורם בצינור מתקשר ישירות ללחץ בתוך המיכל. ליישומים מורכבים יותר, מנומטר צינור U משתמש בצינור בצורת U המלא בנוזל מדידה שאינו מתערבב עם הזורם הנמדד. סידור זה מאפשר מדידות לחץ דיפרנציאלי בין שתי נקודות. גרסה נוספת היא מנומטר צינור משופע, שבו רגל אחת מוטה. רגל משופעת זו מגבירה את הרגישות על ידי מתיחת סקלת המדידה לאורך השיפוע, מאפשרת קריאות מדויקות של הפרשי לחץ קטנים. מעבר למנומטרים, ישנם כלים נוספית למדידת לחץ זורם ואטמוספרי. מד בורדון, למשל, משמש בהרחבה למדידת לחצי גז או נוזל ביישומים תעשייתיים שונים, בעוד שהברומטר האנרואידי מודד לחץ אטמוספרי ומשמש בדרך כלל בחיזוי מזג אוויר ומדידות גובה.</div>

לחץ הנוזל נמדד באמצעות עמודים נוזליים בצינורות, במאונך או בשיפוע, המכונים מנומטרים. גובה העמוד הנוזלי ...

Education

JoVE Core

Civil Engineering

הנדסה אזרחית

Unit 1

יחידה 1

Fluid Statics

סטטיקה של נוזלים

KEY TERMS AND CONCEPTS

מונחי מפתח ומושגים

manometers and gauges for fluid pressure

Fluid pressure is measured with manometers and related gauges. These tools use a liquid column to show pressure differences. The height of the column gives a simple reading of the force the fluid exerts.

A basic manometer is the piezometer. It is a vertical tube that is open at the top and filled with the same fluid being measured. When the tube connects to a container, the fluid height in the tube matches the pressure inside that container.

For more detailed measurements, the U-tube manometer is used. It has a U-shaped tube filled with a gauge fluid that does not mix with the fluid being measured. This setup is useful for measuring the pressure difference between two points.

The inclined-tube manometer is another form of manometer. One leg of the tube is tilted. This incline makes the scale stretch out, so it is easier to read very small pressure differences.

Other pressure tools are also used in practice. The Bourdon gauge measures gas or liquid pressure in many industrial settings. The aneroid barometer measures atmospheric pressure and is used in weather forecasting and altitude measurements.

Manometers and Gauges for Fluid Pressure

concept of pressure at a point

Fluid Pressure at One Point

Fluid pressure at one point is the focus of this lesson. It shows that pressure in a fluid is the same in every direction at a single location. This happens because fluid molecules move randomly and collide with nearby molecules in a balanced way. At a given point, the pressure depends on the surrounding fluid molecules. It is affected by depth and density, not by the shape of the container or the way the fluid is oriented. In a fluid at rest, the pressure acts equally in all directions...

basic equation for pressure field

Pressure Balance in a Fluid Element

The pressure field equation describes how forces stay balanced inside a small fluid element. In fluid mechanics, this balance helps explain how pressure changes from one place to another within a fluid. Two main force types act on a fluid segment: surface forces and body forces. Surface forces come from pressure differences across nearby points in the fluid, so they depend on the local pressure gradient, which is the rate of pressure change with position. Body forces are spread through the...

pressure variation in a fluid at rest

Hydrostatic Pressure and Fluid Depth

Hydrostatic pressure describes how pressure changes with depth in a fluid at rest. In a stationary fluid, the fluid acceleration is zero, so the forces inside the fluid balance. That means pressure at a point below the surface depends on depth, not on the container’s shape or size. Only vertical forces affect the pressure change in this situation. These forces come from the weight of the fluid above a point. When pressure is compared at two different levels, the difference in pressure equals...

measurement of fluid pressure

Fluid pressure is measured with manometers and related gauges. These tools use a liquid column to show pressure differences. The height of the column gives a simple reading of the force the fluid exerts. A basic manometer is the piezometer. It is a vertical tube that is open at the top and filled with the same fluid being measured. When the tube connects to a container, the fluid height in the tube matches the pressure inside that container. For more detailed measurements, the U-tube...

hydrostatic pressure force on a plane surface

hydrostatic-pressure-force-on-a-plane-surface

Hydrostatic Pressure on Submerged Surfaces

Hydrostatic pressure creates force on submerged plane surfaces. The force depends on the fluid pressure and the area of the surface. The way that force acts changes with the surface position. For a horizontal surface, the depth stays the same across the whole area. That means the pressure is uniform. The resultant force equals the pressure at that depth multiplied by the surface area, and it acts through the centroid of the surface. For a vertical surface, pressure increases as depth...

hydrostatic pressure force on a curved surface

hydrostatic-pressure-force-on-a-curved-surface

Finding the Force on Curved Fluid Surfaces

Hydrostatic pressure on curved surfaces is an important idea in fluid mechanics. It helps explain how water pushes on curved structures in civil engineering. Examples include reservoirs, dams, and storage tanks. The pressure changes in both size and direction along the curve. To find the total hydrostatic force on a curved surface, engineers isolate the fluid volume next to that surface. They then study the forces on imaginary horizontal and vertical planes that cut through the volume. The...

buoyancy and stability for submerged and floating bodies

buoyancy-and-stability-for-submerged-and-floating-bodies

How Buoyancy Keeps Bodies Stable in Water

Buoyancy and stability explain how submerged and floating bodies behave in a fluid. When a body is fully or partly under water and stays still, the fluid pushes upward on it. That upward push is called the buoyant force. The buoyant force acts through the center of buoyancy. This is the center of the displaced fluid volume. Archimedes’ principle says the buoyant force equals the weight of the fluid displaced by the body. Stability describes whether a body can return to its original position...

design example: application of archimedes' principle

design-example-application-of-archimedes-principle

Floating Block Buoyancy and Center of Buoyancy

Archimedes' principle is used to analyze the buoyant force on a wooden block that floats in seawater. The block has a rectangular section, and its dimensions, specific gravity, and the specific weight of seawater are used in the calculation. This setup shows how floating bodies stay in equilibrium. The first step is to find the weight of the block from its volume and specific gravity. Then Archimedes' principle is applied. The weight of the displaced water must equal the weight of the block.

key terms and concepts

Learn how piezometers, U-tube and inclined manometers, Bourdon gauges, and aneroid barometers measure fluid and atmospheric pressure in practical settings.

Manometers and Gauges for Fluid Pressure | JoVE K12

JoVE Core Civil Engineering provides a foundational exploration of essential construction materials in civil engineering, focusing on bricks, stones, steel, wood, and concrete through easy-to-understand animated videos. This collection covers the properties, manufacturing processes, and practical applications of these materials. Additionally, the accompanied science-in-action videos demonstrate the research experiments performed in laboratories.

civil engineering

Manometers and Gauges for Fluid Pressure

Description

Transcript

Tags