получим на основании уравнения (6), что

Pi = Ро + ih.

Таким образом, U-образная трубка, наполненная жидкостью, позволяет весьма просто измерять разности давлений воздуха, пока эти разности не очень велики. В разных видоизменениях она является основной частью многих манометров. Для того чтобы не надо было отсчитывать уровень жидкости в двух сечениях трубки (в сечениях А и С иа рис. 11), одно из ее колен часто выполняется в виде широкого сосуда (рис. 12); тогда колебания уровня в этом сосуде получаются столь малыми, что ими можно пренебрегать. Для отметки на трубке нулевой точки необходимо соединить с атмосферой оба отверстия манометра. Для измерения очень небольших разностей давления либо применяются уточненные способы отсчета уровня жидкости в трубке, либо трубка манометра делается наклонной. Более точный отсчет уровня достигается при помощи передвижного микроскопа или проектирования на экран шкалы, плавающей в трубке манометра, в увеличенном масштабе (способ Бетца).

Рис. 11. Гидростатическое измерение давления (и-образная трубка)

Рис. 12. Жидкостный манометр

Примерами манометра с наклонной трубкой могут служить манометрический уровень Теплера (рис. 13 и 15) и микроманометр Крел-ля (рис. 14). в обоих этих приборах перемещению столба жидкости в трубке на расстояние х соответствует изменение высоты уровня на величину h = жзша; следовательно, разность давлений будет равна

Р2 - Pi = jxsina.

Однако точное измерение малого наклона а трубки представляет некоторые трудности; кроме того, без тщательной проверки нельзя быть уверенным в том, что трубка совершенно прямая. Поэтому для точных

Рис. 13. Манометрический уро- Рис. 14. Микроманометр Крелля вень Теплера

Рис. 15. Манометрический уровень Теплера

измерений при помощи таких приборов производится их предварительная тарировка.

Тарировка микроманометра Крелля производится следующим образом. Измеряют диаметр d щирокого цилиндрического сосуда (этот сосуд должен быть выточен очень точно). Затем, пользуясь уровнем, тщательно выравнивают прибор, после чего начинают подливать в широкий сосуд взвешенные порции жидкости и каждый раз отсчитывают по шкале положение жидкости в узкой трубке. Каждая порция жидкости, налитая в широкий сосуд, нагружает первоначальный уровень и приводит к увеличению давления на величину, равную весу порции, деленной на плошадь поперечного сечения ши-

рокого сосуда -j-. При этом равновесие первоначальной системы жидкости

получается совершенно таким же, как если бы соответствующее увеличение давления было вызвано воздухом. То обстоятельство, что долитая в сосуд жидкость в действительности смешивается с остальной жидкостью, для наших рассуждений значения не имеет. Полученные соответственные значения давления и положения жидкости в узкой трубке позволяют построить необходимую для отсчетов шкалу или составить таблицу.

Манометрический уровень Теплера является в высшей степени чувствительным прибором для измерения самых небольших разностей давлений, если только при работе с ним соблюдать тщательные меры предосторожности, указанные самим Тендером. Основная часть прибора представляет собой изогнутую посредине стеклянную трубку (рис. 13), внутри которой находится столбик нелетучей, легко подвижной жидкости (ксилол). Длина

Wiedem. Ann., т. 34 (1888), стр. 790; т. 56 (1895), стр. 609.

этого столбика равна около 25 см. Трубка проходит через наполненный водой сосуд LJ (рис. 15) со стеклянными стенками, причем непосредственно позади трубки укрепляется шкала с миллиметровыми делениями (на рис. 15 изгиб трубки не показан). Сосуд с водой стоит на металлической доске р, наклон которой может регулироваться при помощи винта s. Угол поворота винта отсчитывается по лимбу. Так как шаг винта известен, то, зная угол его поворота, можно определить наклон доски р. Микроскоп М, укрепленный на доске р, позволяет наблюдать перемещение мениска жидкости в правом конце трубки гг. Одинаковому давлению на обоих концах трубки гг соответствует определенное нулевое положение манометрического уровня. Зная это положение, можно определить наблюдаемую разность давлений либо по перемещению мениска жидкости в трубке гг, либо по углу, на который надо повернуть винт s, чтобы вернуть мениск в прежнее положение. Для тарирования, необходимого при первом способе, наблюдают перемещение мениска, происходящее только вследствие вращения винта s, т. е. при отсутствии разности давлений на обоих концах трубки гг, и строят кривую или таблицу, связывающую это перемещение с углом поворота ip винта. Чем меньше угол перелома а трубки гг, тем, очевидно, чувствительнее манометрический уровень. При очень малом угле а Тендеру удавалось измерять разности давлений порядка 10~®кг/сж - Юкг/ж.

Для измерения очень малых разностей давления существуют также манометры без жидкости. Один из таких приборов, сконструированный Рейхардтом, обладает особенно большой чувствительностью: он позволяет измерять разности давлений в Ю"** мм водяного столба и даже меньшие. Он представляет собой коробку (рис. 16), разделенную на две полости / и . Эти полости соединены резиновыми трубками с теми пространствами, в которых надо измерить разность давлений. В перегородке между полостями имеется щель, через которую проходит с зазором в 0,1жл« изогнутый по дуге круга легкий поршень К. Этот поршень вместе с присоединенной к нему стрелкой Z подвешен в точке Г на платиновой проволоке наподобие гальванометра. Резиновые трубки, подводящие в прибор давле- Рис. 16. Прецизион-ния pi и р2, должны быть широкими, так как иначе ный манометр Рей-неизбежное течение газа или воздуха через зазор меж- хардта ду стенками щели и поршнем, может вызвать в трубках заметное понижение давления.

Применение жидкостных манометров привело к установлению особого рода единиц для давления, широко распространившихся в практике. В самом деле, давление жидкости можно условиться измерять

iReichardt R., Zeitschr. f. Instrumentenkunde, 55 (1935) стр. 24; т. 79 (1935), стр. 1503.