
Manometr (qadimgi yunoncha μανός «siyrak» va μετρέω «o‘lchayman», inglizcha pressure gauge) — yopiq muhitdagi bosimni suyuqlik yoki gaz bosimini o‘lchaydigan asbob.

Manometrning tavsifi

Manometrning ishlashi o‘lchanayotgan bosimni naychasimon prujina yoki sezgirligi yuqoriroq bo‘lgan ikki plastinkali membrananing elastik deformatsiya kuchi bilan muvozanatlashga asoslangan. Sezgir elementning bir uchi tutqichga mahkamlangan, ikkinchi uchi esa tortqi orqali tishli sektorli mexanizmga ulangan. Bu mexanizm elastik sezgir elementning siljishini ko‘rsatkich strelkasining aylana bo‘ylab harakatiga aylantiradi.
Manometrlarning turlari
Ortiqcha bosimni o‘lchaydigan asboblar guruhiga quyidagilar kiradi:
- manometrlar — o‘lchash diapazonining yuqori chegarasi 0,06 dan 1000 MPa gacha bo‘lgan asboblar (ortiqcha bosimni, ya’ni mutlaq bosim bilan barometrik bosim orasidagi musbat farqni o‘lchaydi);
- vakuummetrlar — siyraklanishni (atmosfera bosimidan past bosimni) o‘lchaydigan asboblar;
- manovakuummetrlar — ortiqcha bosimni (60 dan 240000 kPa gacha) ham, vakuum bosimini ham o‘lchaydigan manometrlar;
- past bosim o‘lchagichlar (naporometrlar) — kichik ortiqcha bosimni (40 kPa gacha) o‘lchaydigan manometrlar;
- tortish o‘lchagichlar (tyagometrlar) — o‘lchash chegarasi minus 40 kPa gacha bo‘lgan vakuummetrlar;
- tortish va bosim o‘lchagichlar (tyagonaporometrlar) — o‘lchashning chekka chegaralari ±40 kPa dan oshmaydigan manovakuummetrlar.
Mahalliy va import manometrlarning aksariyati umumqabul qilingan standartlarga muvofiq ishlab chiqariladi. Shu sababli turli markadagi manometrlar bir-birining o‘rnini bosa oladi. Manometr quyidagi ko‘rsatkichlarga qarab tanlanadi: o‘lchash chegarasi, korpus diametri, asbobning aniqlik sinfi, ulash shtutseri rezbasining diametri hamda uning joylashuvi (radial yoki o‘q bo‘ylab).
Mutlaq bosimni, ya’ni ortiqcha bosim bilan atmosfera bosimining yig‘indisini o‘lchaydigan manometrlar ham mavjud.
Manometrlarning asosiy tiplari

Tuzilishi va sezgir elementining xususiyatlariga ko‘ra manometrlar suyuqlikli, yuk-porshenli va deformatsion (naychasimon prujinali yoki membranali) turlarga ajratiladi. Manometrlar aniqlik sinflariga: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 bo‘linadi (son qancha kichik bo‘lsa, asbob shuncha aniq bo‘ladi).
Manometrlarning ko‘rinishlari

Vazifasiga ko‘ra manometrlar texnik — umumtexnik, elektr kontaktli, maxsus, o‘zi yozib boradigan, temiryo‘l uchun, tebranishga chidamli (glitserin bilan to‘ldirilgan), kema va etalon (analog) turlarga bo‘linadi.
Texnik manometrlar: mis qotishmalariga nisbatan kimyoviy tajovuzkor bo‘lmagan suyuqliklar, gazlar va bug‘lar bosimini o‘lchash uchun mo‘ljallangan.

Elektr kontaktli manometrlar: tuzilishida maxsus kontakt guruhlari (odatda 2 ta) bo‘ladi. Birinchi kontakt guruhi belgilangan eng kichik bosimga, ikkinchisi esa eng yuqori bosimga mos keladi. Belgilangan qiymatlarni xizmat ko‘rsatuvchi xodimlar o‘zgartirishi mumkin. Minimal bosim kontakt guruhi pozitsion boshqaruvning elektr zanjiriga yoki minimal bosim signalizatsiyasiga ulanishi mumkin. Maksimal bosim guruhi ham xuddi shunday ishlaydi. Ba’zan har ikki guruh bir vaqtda ishlatiladi. Minimal va maksimal bosim kontaktlari manometr shkalasining mos ravishda eng past yoki eng yuqori qiymatidan tashqariga surilib, ishlatilmasligi ham mumkin. Odatda elektr kontaktli manometrlardan bevosita ko‘rsatkichlarni o‘qish asbobi sifatida foydalanish tavsiya etilmaydi: strelka kontakt guruhlaridan biri bilan mexanik ta’sirlashganda bosimni noaniq ko‘rsatishi va sezilarli xatolik yuzaga kelishi mumkin. Ushbu guruhdagi mashhur asboblardan biri EKM 1U bo‘lib, u ancha oldin ishlab chiqarishdan chiqarilgan. Yonuvchan gazlar to‘planishi ehtimoli bo‘lgan sharoitda portlashdan himoyalangan elektr kontaktli manometrlardan foydalanish zarur.
Burdon naychali manometr
Sovutish uskunalariga mo‘ljallangan Burdon naychali manometrlar bug‘ bosimi va unga bog‘liq bo‘lgan bug‘ haroratini bir vaqtda o‘lchash uchun xizmat qiladi. Turli xil sovitkich agentlari qo‘llanadigan holatlar uchun asbob bir nechta harorat shkalasi bilan jihozlanishi mumkin. Bu asboblar eng keng tarqalgan noorganik va organik sovitkich agentlari bilan ishlashga mo‘ljallangan. Bunda manometr tayyorlangan materialning chidamliligini hisobga olish kerak. Barcha asboblar o‘lchash texnikasiga oid xalqaro tavsiyalar, standart talablari va qo‘llanish sohalari inobatga olingan holda ishlab chiqilgan.
Ishlash prinsipi
Bosimni mexanik usulda o‘lchashning asosi — siquvchi yuk ta’sirida oldindan belgilangan tarzda deformatsiyalanadigan hamda bu deformatsiyani takrorlay oladigan elastik o‘lchash elementidir. Strelkali mexanizm yordamida mazkur deformatsiya strelkaning aylanma harakatiga aylantiriladi. Siferblat shkalasi orqali o‘lchash elementi ta’sirida bo‘lgan bosimni va unga bog‘liq bug‘ haroratini aniqlash mumkin.
Harorat shkalasi
Harorat va bosim o‘rtasida bevosita bog‘liqlik mavjud. Shuning uchun manometrlar ikki shkala bilan jihozlanadi:
- birinchi shkalada o‘lchangan bosim, ikkinchisida esa hisoblangan harorat qiymati ko‘rsatiladi;
- harorat shkalalaridagi qiymatlar 1013,25 millibar etalon bosim sharoitida to‘yingan sovitkich agentlari bug‘ining xossalari jadvallariga asoslanadi.
Bu qiymatlar faqat shkalada ko‘rsatilgan sof sovitkich agentlari uchun to‘g‘ri keladi. Amaliyotda kimyoviy jihatdan sof sovitkich agentlari juda kam qo‘llanadi, ish bosimi esa etalon bosimga mos kelmaydi. Shu sababli siferblatda haroratning taxminiy qiymati aks etadi. Biroq amaliy ishlash uchun bu yetarli.
O‘lchash diapazonlari
Boshqa texnik tavsiflarga nisbatan o‘lchash diapazonlari amaliy jihatdan eng katta ahamiyatga ega. sovitkich agentlari bilan ishlaydigan manometrlarning o‘ziga xos jihati bosim va harorat ko‘rsatkichlari tushirilgan birlashtirilgan shkalaning mavjudligidir. Standart shkalada bo‘linma qiymati barlarda va °C da beriladi. Haroratni "F da, bosimni esa kPa/MPa yoki funt/kv. dyuym birliklarida ko‘rsatadigan variantlar ham mavjud.
To‘ldiruvchi suyuqlik
Suyuqlik bilan to‘ldirilgan manometrlar katta o‘zgaruvchan yuklamalar, kuchli tebranish yoki pulsatsiya sharoitidagi o‘lchashlarda ishlatiladi. Suyuqlik, hatto maksimal yuklama va kuchli tebranish paytida ham, strelkaning ravon harakatlanishini va ko‘rsatkichlarning oson o‘qilishini ta’minlaydi. Bundan tashqari, amortizatsion suyuqlikning moylovchi ta’siri asbobning yeyilishini sezilarli kamaytiradi. Odatda amortizatsion suyuqlik sifatida glitserin.
Kontaktlar
Elektr o‘lchash datchigi yoki chekka kontaktli asboblarda elektr tokini o‘tkazmaydigan parafin moyi ishlatiladi. Qo‘shimcha variant sifatida turli darajadagi qovushqoqlikka.
Issiqlik o‘tkazuvchanligi
Issiqlik o‘tkazuvchanligiga asoslangan manometrlarning ishlashi bosim bilan bog‘liq ravishda gazning issiqlik o‘tkazuvchanligi kamayishiga asoslanadi. Bunday manometrlarda elektr toki o‘tganda qiziydigan cho‘g‘lanma sim o‘rnatiladi. Simning haroratini o‘lchash uchun termojuft yoki qarshilik orqali haroratni aniqlash datchigi (DОTS) ishlatilishi mumkin. Bu harorat cho‘g‘lanma simning atrofdagi gazga issiqlik berish tezligiga, demak, gazning issiqlik o‘tkazuvchanligiga bog‘liq. Ko‘pincha Pirani manometri ishlatiladi: unda platinadan tayyorlangan bitta cho‘g‘lanma sim bir vaqtning o‘zida ham isitkich, ham qarshilik asosidagi harorat datchigi vazifasini bajaradi. Bunday manometrlar 10 dan 10 gacha bo‘lgan bosimlarda aniq ko‘rsatkich beradi−3 mm sim. ust. oralig‘ida, ammo ular o‘lchanayotgan gazlarning kimyoviy tarkibiga juda sezgir.
Ikkita cho‘g‘lanma sim
Simli g‘altaklardan biri isitkich, ikkinchisi esa konveksiya orqali haroratni o‘lchash uchun ishlatiladi.
Pirani manometri (bitta sim)
Pirani manometri o‘lchanayotgan bosim muhitiga ochiq bo‘lgan metall simdan iborat. Sim undan o‘tayotgan elektr toki hisobiga qiziydi va atrofdagi gaz ta’sirida soviydi. Gaz bosimi pasayganda sovitish ta’siri ham kamayib, simning muvozanat harorati oshadi. Simning elektr qarshiligi haroratga bog‘liq: simdagi kuchlanish va undan o‘tayotgan tok o‘lchanib, qarshilik (va shu orqali gaz bosimi) aniqlanadi. Ushbu turdagi manometrni birinchi bo‘lib Marchello Pirani.
Termojuftli va termistorli manometrlar ham shunga o‘xshash ishlaydi. Farqi shundaki, cho‘g‘lanma sim haroratini o‘lchash uchun termojuft va termistor qo‘llanadi.
O‘lchash diapazoni: 10−3 — 10 mm sim. ust. (taxminan 10−1 — 1000 Pa)
Ionlashuv manometri
Ionlashuv manometrlari juda past bosimlarni o‘lchash uchun eng sezgir asboblardan biridir. Ular gazni elektronlar bilan bombardimon qilish natijasida hosil bo‘lgan ionlarni o‘lchash orqali bosimni bilvosita aniqlaydi. Gaz zichligi qancha kichik bo‘lsa, shuncha kam ion hosil bo‘ladi. Ion manometrining kalibrlanishi barqaror emas va o‘lchanayotgan gazning har doim ham ma’lum bo‘lmagan tabiatiga bog‘liq. Ularni kimyoviy tarkibga kamroq bog‘liq va ancha barqaror Mak-Leod manometri ko‘rsatkichlari bilan taqqoslab kalibrlash mumkin.
Termoelektronlar gaz atomlari bilan to‘qnashib, ionlarni hosil qiladi. Ionlar tegishli kuchlanish berilgan kollektor deb ataluvchi elektrodga tortiladi. Kollektordagi tok ionlanish tezligiga mutanosib bo‘lib, ionlanish tezligi tizim bosimiga bog‘liq. Demak, kollektor tokini o‘lchash orqali gaz bosimini aniqlash mumkin. Ionlashuv manometrlarining bir necha kichik turlari mavjud.
O‘lchash diapazoni: 10−10 — 10−3 mm sim. ust. (taxminan 10−8 — 10−1 Pa)
Ion manometrlarining ko‘pchiligi ikki turga bo‘linadi: issiq katodli va sovuq katodli. Uchinchi tur — aylanuvchi rotorli manometr — dastlabki ikkitasiga qaraganda sezgirroq va qimmatroq, shu sababli bu yerda ko‘rib chiqilmaydi. Issiq katodli manometrda elektr toki bilan qizdiriladigan sim elektronlar dastasini hosil qiladi. Elektronlar manometr ichidan o‘tib, atrofdagi gaz molekulalarini ionlashtiradi. Hosil bo‘lgan ionlar manfiy zaryadlangan elektrodda yig‘iladi. Tok ionlar soniga, ionlar soni esa gaz bosimiga bog‘liq. Issiq katodli manometrlar 10−3 mm sim. ust. dan 10−10 mm sim. ust. gacha bo‘lgan bosimni aniq o‘lchaydi. Sovuq katodli manometrning ishlash prinsipi ham xuddi shunday, faqat elektronlar yuqori kuchlanishli elektr razryadida hosil bo‘ladi. Sovuq katodli manometrlar 10−2 mm sim. ust. dan 10−9 mm sim. ust. gacha bo‘lgan bosimni aniq o‘lchaydi. Ionlashuv manometrlarini kalibrlash ularning geometrik tuzilishiga, o‘lchanayotgan gazlarning kimyoviy tarkibiga, korroziyaga va sirt qatlamlaridagi qoplamalarga juda sezgir. Atmosfera bosimida yoki juda past bosimda ishga tushirilishi ularning kalibrlanishini yaroqsiz holga keltirishi mumkin. Past bosimlarda vakuum tarkibini oldindan aytish odatda qiyin, shuning uchun aniq o‘lchash uchun ionlashuv manometri bilan birga mass-spektrometrdan ham foydalanish kerak.
Issiq katod
Bayard–Alpertning issiq katodli ionlashuv manometri, odatda, triod rejimida ishlaydigan uchta elektroddan iborat bo‘lib, katod vazifasini cho‘g‘lanma sim bajaradi. Uch elektrod — kollektor, cho‘g‘lanma sim va to‘rdan iborat. Kollektor toki elektrometr yordamida pikoamperlarda o‘lchanadi. Cho‘g‘lanma sim bilan yer orasidagi potensiallar farqi odatda 30 V bo‘ladi. To‘rga esa odatda 180—210 volt doimiy kuchlanish beriladi; qo‘shimcha elektron bombardimoni orqali to‘r qizdirilgan holatda uning potensiali taxminan 565 voltga yetishi mumkin. Eng keng tarqalgan ion manometri — to‘r ichida kichik ion kollektori joylashgan Bayard–Alpert issiq katodli manometridir. Elektrodlar vakuumga ochiq teshigi bo‘lgan shisha qobiq bilan o‘ralishi mumkin, lekin odatda bunday qobiq ishlatilmaydi: manometr bevosita vakuum qurilmasiga o‘rnatilib, kontaktlar qurilma devoridagi keramik plastina orqali chiqariladi. Issiq katodli ionlashuv manometrlari atmosfera bosimida yoki hatto past vakuumda yoqilsa, shikastlanishi yoxud kalibrlanishi buzilishi mumkin. Ularning o‘lchash shkalasi doimo logarifmik bo‘ladi.
Cho‘g‘lanma sim chiqargan elektronlar to‘rga yetib borguncha uning atrofida bir necha marta oldinga va orqaga harakatlanadi. Bu harakat davomida elektronlarning bir qismi gaz molekulalari bilan to‘qnashib, elektron-ion juftlarini hosil qiladi (elektronli ionlanish). Bunday ionlar soni gaz molekulalarining zichligi va termoelektron tok ko‘paytmasiga mutanosib. Ionlar kollektorga borib, ion tokini hosil qiladi. Gaz molekulalarining zichligi bosimga mutanosib bo‘lgani sababli bosim ion tokini o‘lchash orqali baholanadi.
Issiq katodli manometrlarning past bosimga sezgirligi fotoelektrik effekt bilan cheklanadi. To‘rga urilgan elektronlar rentgen nurlarini hosil qiladi, ular esa ion kollektorida fotoelektrik shovqin paydo qiladi. Bu eski issiq katodli manometrlarning o‘lchash chegarasini 10−8 mm sim. ust. gacha, Bayard–Alpert manometrlarinikini esa taxminan 10−10 mm sim. ust. gacha cheklaydi. Ion kollektori va to‘r orasidagi ko‘rish yo‘liga katod potensialidagi qo‘shimcha simlarni joylashtirish bu ta’sirning oldini oladi. Ekstraksion turda ionlar simga emas, ochiq konusga tortiladi. Ionlar konusning qaysi qismiga urilishini tanlay olmagani sababli teshikdan o‘tib, ion dastasini hosil qiladi. Bu dasta Faradey stakaniga yo‘naltirilishi mumkin.
Sovuq katod
Sovuq katodli manometrlarning ikki turi mavjud: Maks Penning tomonidan taklif etilgan Penning manometri va teskari magnetron. Ularning asosiy farqi anodning katodga nisbatan joylashuvidir. Ikkalasida ham cho‘g‘lanma sim bo‘lmaydi va ishlashi uchun 0,4 kV gacha kuchlanish talab etiladi. Teskari magnetronlar 10−12 mm sim. ust. gacha bo‘lgan bosimni o‘lchashi mumkin.
Agar katod hosil qilgan ionlar anodga yetib borguncha rekombinatsiyalansa, bunday manometrlar ishlamaydi. Gaz molekulalarining o‘rtacha erkin yugurish yo‘li manometr o‘lchamidan kichik bo‘lsa, elektroddagi tok yo‘qoladi. Penning manometri o‘lchay oladigan bosimning amaliy yuqori chegarasi 10−3 mm sim. ust. ga teng.
Xuddi shuningdek, sovuq katodli manometrlar juda past bosimlarda ishga tushmasligi mumkin, chunki gazning deyarli yo‘qligi elektrod tokini hosil qilishga to‘sqinlik qiladi. Bu ayniqsa Penning manometriga xos: unda ionlarning bir necha metrli traektoriyasini hosil qilish uchun qo‘shimcha simmetrik magnit maydon qo‘llanadi. Atrofdagi havoda kosmik nurlanish ta’sirida tegishli ion juftlari paydo bo‘ladi. Penning manometrida razryad yo‘lini hosil qilishni osonlashtirish choralari ko‘riladi. Masalan, elektronlarning maydon emissiyasini yengillashtirish uchun uning elektrodi odatda aniq ingichkalashtiriladi.
Sovuq katodli manometrlarga texnik xizmat ko‘rsatish oralig‘i ular ishlaydigan gaz turi va bosimiga qarab, odatda, yillar bilan o‘lchanadi. Bunday manometrdan nasos moyi qoldiqlari kabi sezilarli organik tarkibiy qismlarga ega gazlarda foydalanish manometr ichida yupqa uglerodli qatlamlar o‘sishiga olib kelishi mumkin. Oqibatda bu qatlamlar elektrodlarni qisqa tutashtiradi yoki elektr razryadi yo‘lining hosil bo‘lishiga to‘sqinlik qiladi.
Manometrlardan foydalanish
Manometrlar bosimni bilish, nazorat qilish va tartibga solish zarur bo‘lgan barcha holatlarda qo‘llanadi. Ular, ayniqsa, issiqlik energetikasida, kimyo va neft-kimyo korxonalarida hamda oziq-ovqat sanoatida keng ishlatiladi.
Ranglar bilan belgilash
Gaz bosimini o‘lchaydigan manometrlarning korpuslari ko‘pincha turli ranglarga bo‘yaladi. Masalan, ko‘k korpusli manometrlar kislorod bosimini o‘lchash uchun mo‘ljallangan. Ammiak manometrlarining korpusi sariq, atsetilen manometrlariniki oq, vodorod manometrlariniki to‘q yashil, xlor manometrlariniki esa kulrang-yashil bo‘ladi. Propan va boshqa yonuvchan gazlar uchun mo‘ljallangan manometrlar qizil korpusga ega. Yonmaydigan gazlar bilan ishlashga mo‘ljallangan manometrlarning korpusi qora rangda bo‘ladi.