فشارسنج

فشارسنج یا بارومِتر ( به فرانسوی: Baromètre ) دستگاهی است که در هواشناسی برای اندازه گیری فشار اتمسفر به کار می رود. هرچند اصطلاح «به سبکی هوا» به معنای خیلی سبک است اما باید توجه داشت که وزن هوای روی هر متر مربع از سطح زمین معادل ۱۰۰۰۰ کیلوگرم است. نیروی وارد بر سطح را فشار می نامند. هر فشارسنج تشکیل شده است از یک قوطی فلزی تخت و درجه بندی شده که درون آن از هوا خالی است. فشار هوا می خواهد قوطی را مچاله کند اما چون فلز خاصیت فنری دارد کاملاً مچاله نمی شود. با تغییر فشارهوا جدار فلزی قوطی بالا و پایین می رود. مجموعه ای از اهرم ها حرکت جدار قوطی را به حرکت عقربه ای بر روی صفحهٔ مدرج ( شبیه صفحهٔ ساعت ) تبدیل می کند. با بالا رفتن از سطح زمین ( مثلاً با هواپیما ) و همچنین با تغییر شرایط آب و هوا، فشار هوا کم می شود. فشارسنج را برای سنجش ارتفاع پرواز هواپیما از سطح زمین و نیز برای پیش بینی وضع هوا به کار می برند. در هواشناسی فشار هوا را بر حسب میلی بار ( mb ) بیان می کنند. میانگین فشار هوا در مجاورت سطح دریا در حدود ۱۰۰۰mb است.
فشار یک کمیت اسکالر است که به صورت نیرو F بر واحد سطح A تعریف می شود واحد آن پاسکال Pa است که به صورت ( N/m² ) تعریف می شود. به عبارتی یک پاسکال برابر با نیروی یک نیوتون وارد بر سطح یک مترمربع است. پاسکال با نماد Pa در دستگاه بین المللی یکاها ( SI ) نمایش داده می شود. به بیانی دیگر هنگامی که نیروی F به یک سطح مشخص A اعمال می شود، تنش ( Stress ) در اجزای آن سطح به وجود می آید که باعث فشرده شدن اجزای تحت تنش می شود. هرچه نیرو به سطح کوچکتری وارد شود، فشار بیشتری ایجاد می شود. اگر نیروی وارد به یک سطح مشخص افزایش یابد، فشار وارد به سطح بیشتر می شود. [ ۱] میزان نیروی وارد بر یک سطح را به عنوان فشار تعریف می کنند که با نماد P نمایش داده می شود:
P = F / A = N / m 2 = K g / m . s 2
برای اندازه گیری فشار با توجه به نوع سیال مورد نظر که قصد اندازه گیری فشار آن را داریم، سایر موارد نظیر دامنه و میزان فشار و شرایط محیطی محل نیز می بایست در نظر گرفته شود تا نوع فشارسنج مناسب انتخاب شود. [ ۲] فشارسنج ها با توجه به مکانیزم عملکرد و نوع ساختارشان به سه گروه کلی تقسیم می شوند:
• مانومتر مخزنی Barometer
• مانومتر ساده Piezometer
• مانومتر U شکل U Tube Manometer
• مانومتر مورب Inclined Manometer

فشارسنج (manometer)
وسیله ای برای اندازه گیری فشار مایعات یا گازها، ازجمله فشار خون انسان. فشارسنج ساده متشکل از لوله ای دوشاخه است که آن را با مایعی رنگی پر می کنند. افزایش فشار وارد بر سطح مایع در یک شاخۀ لوله سبب بالارفتن سطح مایع در شاخۀ دیگر می شود. درنتیجه، اختلاف فشار در دو شاخه به صورت اختلاف ارتفاع سطح مایع ثبت می شود. اگر P۱ فشار بالاتر و P۲ فشار پایین تر باشد، آن گاه:hdg + P۲ = P۱ که در آن h اختلاف فشار سطح مایع در دو شاخه برحسب متر، d چگالی مایع برحسب کیلوگرم بر متر مکعب، و g شتاب گرانش برحسب نیوتون بر متر مربع است. اگر P۲ فشار جو باشد، آن گاه hdg اختلاف فشار بین P۱ و فشار جو است.