Fizika o’qitish metodikasi

2.3. Bosim o‘lchagich asboblar

Agar p bosim absolyut noldan boshlab hisoblansa, u holda uni pabs – absolyut bosim deb atashadi. Absolyut bosim doimo musbat bo‘ladi. Absolyut bosim uchun quyi limit nolga teng. Agar bosim atmosfera bosimidan boshlab hisoblansa, u port – ortiqcha bosim deb ataladi. Ortiqcha bosim musbat ham va manfiy ham bo‘lishi mumkin. Atmosfera bosimi o‘zgarmas pat = 103 kPa (2.11-rasm). Shularga ko‘ra pabs = port + pat yoki port/ = (pabs – pat)/ = hp , bu yerda hp – ortiqcha bosimning o‘lchovi bo‘lib, pyezometrik balandlik deb ataladi. To‘la va atmosfera bosimlari orasidagi farq manometrik bosim deb ataladi, ya’ni pman = p – pat. Manometrik bosim ortiqcha gidrostatik bosim ham deb ataladi. U nuqtaning suyuqlik erkin sirtidan cho‘ktirish chuqurligidan bog‘liq. Tashqi bosim p0 suyuqlik ichidagi ixtiyoriy nuqtasida bir xil ta’sir etadi, uning o‘zgarishi berilgan nuqtadagi absolyut gidrostatik bosimning o‘zgarishiga olib keladi. Gidrotexnik amaliyotda (ochiq idishlar va suv havzalarida) p0 – tashqi bosim ko‘pincha atmosfera bosimiga teng, ya’ni p0 = pat , bunda pat = 98100 N/m2 – texnik atmosfera deb ataladi. Texnik atmosferaga h1 = p/suv = 10 m suv ustuni va h2 = p/simob = 0,735 m simob ustuni mos keladi.

Vakuummetrik bosim yoki vakuum – atmosfera bosimiga yetmagan bosim (bosim tanqisligi), ya’ni atmosfera yoki barometrik va absolyut bo-simlar farqi: pvak = pat – p. Boshqacha aytganda, manfiy ishora bilan olin-gan ortiqcha bosim vakuummetrik bosim deb ataladi.

Vakuummetr – bu bir uchi A soha bilan tutashgan bo‘lib, bosim o‘lchaydigan, ikkinchi uchi esa B yordamchi suyuqlikli idishga tushirilgan, erkin surtidagi bosim esa atmosfera bosimiga teng naycha.

Atmosfera bosimi ta’siri ostida suyuqlik B idishdan naycha bo‘ylab hvak balandlikka ko‘tariladi va bu balandlik vakuummetrik balandlik yoki vakuumm balandligi deb ataladi.

Vakuummetrik balandlik biror nuqtadagi ikkita bosimlar – atmosfera va absolyut farqini ifodalaydi. Aynan ana shu farq (bosimning o‘zi emas) vakuum deb ataladi.

Yuqoridagi tushunchalardan foydalanib, quyidagi tushunchalarni kiritamiz: pyezometrik balandlik (hp) – bu ortiqcha bosimning o‘lchovi

Absolyut (keltirilgan) pyezometrik balandlik – bu suyuqlik shunday ustunining balandligiki, bu qaralayotgan nuqtadagi absolyut bosimga teng. Bunday balandlikni o‘lchaydigan asbob yopiq pyezometr deyiladi (2.14-rasm).

Suyuqlik hajmining biror nuqtasidagi р – manometrik bosimini suyuqlik ustuni balandligi yoki h’ – ortiqcha (keltirilgan) pyezometrik balandlik bilan ifodalash mumkin va u metrlarda o‘lchanadi.

Ortiqcha pyezometrik balandlik (h) – bu suyuqlik shunday ustunining balandligiki, bu qaralayotgan nuqtada suyuqlik o‘zining og‘irligi bilan manometrik bosimga teng bosim hosil qiladi. Umuman olganda, laboratoriya sharoitida suyuqlik va gazlarning bosimini o‘lchash uchun, pyezometrlardan tashqari, ikki xil manometrlardan foydalaniladi: suyuqlikli va mexanik manometrlar.

Suyuqlikli manometrlar o‘zining tuzilishiga ko‘ra quyidagi sxemalarda bo‘ladi (2.15-rasm):

U – shaklida (2.15,a-rasm);

bir nechta U-shaklli manometrlar ulanmasi (2.15,b-rasm);

kosali manometrlar (2.15,c-rasm);

U-shakladi differensial manometrlar (2.15,d-rasm);

ikki suyuqlikli mikromanometrlar (2.15,e-rasm);

ikki suyuqlikli kosali manometrlar (2.15,f-rasm).
Suyuqlikli manometrlarning ishlash prinsipini qaraylik.

U-shaklli manometr egilgan shishali naychadan iborat bo‘lib, unga simob solingan (2.15,a-rasm).

Gazlarda uncha katta bo‘lmagan bosimni o‘lchash uchun spirt qo‘llaniladi.

Ketma-ket ulangan bir nechta U-shaklidagi manometrlar port – ortiqcha bosim yetarlicha katta bo‘lgan hollarda qo‘llaniladi va unga mos keluvchi h balandlik U-shaklidagi bitta naycha doirasigacha kamaymaydi. 2.15,b-rasmda tasvirlangandek ketma-ket ulangan ikkita U-shaklidagi naychalar.

2.15-rasm. Suyuqlikli manometrlar sxemalari.

Mexanik manometrlar ikki turda bo‘ladi: prujinali va membranali. Ularning ishlash prinsipi o‘lchanayotgan bosim ta’sirida to‘la prujinaning yoki membrananing deformatsiyasiga asoslangan bo‘lib, maxsus mexanizm orqali bu deformatsiya strelkaga uzatiladi, uning siferblati o‘lchanayotgan bosimni ko‘rsatadi.

Atmosfera bosimini o‘lchagich aneroid deb ataluvhi metall barometrni bunga misol qilib keltirishimiz mumkin (2.17-rasm). Bu asbob (K – havosi so‘rilgan silindrik kamera; M – kamerani germetik yopuvchi membrana; T – taranglovchi; П – prujina; C – strelka; O – o‘q; Ш - shkala) suvli manometrlarga nisbatan aniqligi kamroq, ammo u bilan atmosfera bosimini har xil balandliklarda o‘lchash qulay. Shishali aneroid (altimetr yoki balandlik o‘lchagich) yordamida Yerdan ko‘tarilish balandligini o‘lchash mumkin, u aviatsiyada, parashyutdan sakrash sportida, alpinizmda va boshqa hollarda keng qo‘llaniladi.