1. ความดันและหน่วยวัดความดัน

2. ความดัน หมายถึง แรงที่กระทำลงอย่างสม่ำเสมอในแนวตั้งฉาก บนพื้นที่ที่กำหนด ถ้ากำหนดให้ F คือ แรงที่กระทำ A คือ พื้นที่ที่ถูกกระทำ P คือ ความดันที่เกิดขึ้น จะได้ bar เป็นหน่วยมาตรฐานสากลของทุกประเทศ

3. จากสูตร P = F / A PASCAL แต่เนื่องจากเป็นแรง 1 นิวตัน ที่กระทำลงบน พื้นที่ 1 ตารางเมตร ซึ่งมองเห็นความดันที่เกิดขึ้น น้อยมาก จึงขยายเป็น 100000 Pa = 1 Bar

4. ความดันเกิดจากสสาร 2 สถานะ 1. ก๊าซ ( Pressure of gas ) 2 . ของเหลว ( Pressure of liquids )

5. 1. ก๊าซ ( Pressure of gas ) ก๊าซมีการเคลื่อนไหวที่อิสระเปรียบเสมือนลูกบอลเล็กๆ ที่เคลื่อนไหวอยู่ ตลอดเวลาในภาชนะปิดระหว่างที่มันเคลื่อนที่อยู่นั้น มันจะชนกันเองและ ชนกับพื้นที่ผิวภายในของภาชนะ การเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา การเกิด ปะทะกันเอง และปะทะกับพื้นผิวภายในของภาชนะเช่นนี้จะเกิด ความดันขึ้น

6. ถ้ากำหนดให้ m เป็นมวลของโมเลกุลก๊าซ มีหน่วยเป็น kg v เป็นความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลก๊าซ มีหน่วยเป็น m/s n เป็นจำนวนของโมเลกุลก๊าซ ที่บรรจุอยู่ในภาชนะ ริมาตร 1 m 3 1. ก๊าซ ( Pressure of gas )

7. 1. ก๊าซ ( Pressure of gas ) P = 1/3 n.m.v 2

8. 2. ของเหลว (Pressure of Liquids) จากมวลที่มีความหนาแน่นมากกว่า ทำให้การอัดตัวจะเป็นลักษณะการทับถมลงสู่ด้านล่าง ความดันที่เกิดจากของเหลวลักษณะนี้เรียกว่า สแตติกเฮด (Static Head ) หรือเรียกสั้นๆ ว่า เฮด (Head)

9. ถ้ากำหนดให้ P คือ ความดันอันเกิดจากของเหลว มีหน่วยเป็น bar p คือ ความหนาแน่นของของเหลว มีหน่วยเป็น kg/m 3 h คือ ความสูงของของเหลว มีหน่วยเป็น m และ g คือ แรงโน้มถ่วง มีหน่วยเป็น m/s2

10. ถ้ากำหนดให้ P คือ ความดันอันเกิดจากของเหลว มีหน่วยเป็น bar  คือ ความหนาแน่นของของเหลว มีหน่วยเป็น kg/m 3 h คือ ความสูงของของเหลว มีหน่วยเป็น m และ g คือ แรงโน้มถ่วง มีหน่วยเป็น m/s 2 P = h .  . g

11.  h P1 P2 ผลต่างของความดัน = P1 – P2 =  h .  . g ซึ่งหมายถึงค่าความดันขณะนั้นนั่นเอง

14. แบ่งการวัด Vaccuum ออกเป็น 4 ระดับ 2. Medium high 1 – 10 -3 torr 1. Medium 25 mmHgvac ถึง 736 mmHgvac 3. High 1 0 -3 – 10 - 7 torr 4. Ultrahigh น้อยกว่า 10 - 7 torr ** torr = torricelli

15. Manometer Manometer

16. มาโนมิเตอร์รูปตัว U (U-tube Manometer) ความดันด้านสูงจะดันให้ของเหลว จากด้านขวาของหลอดแก้วไหลไป ยังอีกข้างหนึ่ง ของเหลวจะหยุดเมื่อ แรงที่เกิดจากความดันแตกต่างสมดุล กับแรงที่เกิดจากน้ำหนักของของเหลว ในหลอดแก้วด้านซ้าย

17. P 2 P 1  P=  h .  . g  h P m P a P m ความหนาแน่นของ ของเหลว P m ความหนาแน่น เหนือของเหลว

18. ของเหลวที่ใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ น้ำ ปรอท และน้ำมันผสมที่ไม่ระเหย คุณสมบัติของของเหลวที่จะเติมลงในมาโนมิเตอร์จะต้องเป็นสารที่ไม่ ทำปฎิกิริยา หรือรวมตัวกับสาร (Fluid) ที่ต้องการวัดความดันในระบบ จะต้องไม่เป็นพิษ ไม่กัดกร่อน แข็งตัว หรือ เดือดมในสภาวะใช้งาน ความผิดพลาดของการวัดด้วยวิธีนี้ ประมาณ  0.3 % สำหรับการวัด ที่ต้องการค่าแน่นอน อุณหภูมิที่ต่างไปจากค่ากำหนด ( ค่า Reference) ความบริสุทธิ์ของของเหลว ความดันบรรยากาศ ณ จุดที่วัดที่อาจเปลี่ยนไป จะต้องนำมาคำนวณแก้ด้วย ซึ่งค่าต่างๆ เหล่านี้จะทำให้ความหนาแน่น ของของเหลวเปลี่ยนไป อันจะทำให้ค่าความผิดพลาดสูงขึ้นทั้งสิ้น

19. ค่าความตึงผิวของของเหลว (Surface Tension) ที่ใช้เติมลงในมาโนมิเตอร์จะทำให้ระดับของของเหลวไม่เรียบ น้ำหรือน้ำมันผสมมีค่าความดึงผิวต่ำ ทำให้มีน้ำบางส่วนเกาะกับผิวผนัง ภายในท่อปรอทมีค่าความตึงผิวสูงทำให้ระดับใจกลางท่อสูงกว่าผิวผนัง ภายในท่อ น้ำ ปรอท

20. ค่าความตึงผิวของของเหลว (Surface Tension) ที่ใช้เติมลงในมาโนมิเตอร์จะทำให้ระดับของของเหลวไม่เรียบ น้ำหรือน้ำมันผสมมีค่าความดึงผิวต่ำ ทำให้มีน้ำบางส่วนเกาะกับผิวผนัง ภายในท่อปรอทมีค่าความตึงผิวสูงทำให้ระดับใจกลางท่อสูงกว่าผิวผนัง ภายในท่อ ผลของความตึงผิวนี้จะทำให้การอ่านค่าผิดไปได้ น้ำ ปรอท ผิด ถูก error

21. มาโนมิเตอร์รูปตัว U

22. มาโนมิเตอร์แบบใช้ของเหลว 2 ชนิด ดูการ re-write สมการ  P = g.y[  1 (1+ ) -  2 (1- ) a A a A

23. มาโนมิเตอร์แบบท่อเดี่ยว มาโนมิเตอร์แบบท่อแก้วเดี่ยวดัดแปลงจากมาโนมิเตอร์ รูปตัว U เพื่อให้สะดวกในการอ่านค่าโดยให้พื้นที่หน้าตัด ด้านบนของหลอดแก้วข้างหนึ่งใหญ่กว่าอีกด้านมากๆ ความถูกต้องของการวัดด้วยวิธีนี้ขึ้นอยู่กับ อัตราส่วนของ พื้นที่หน้าตัด ยิ่งมีค่าน้อยเท่าใดความถูกต้องก็จะมากขึ้นเท่านั้น

24. P 2 P 1 พื้นที่ A พื้นที่ a h 2 h 1  P = g .  . h 2 (1+ ) a A

25. มาโนมิเตอร์แบบท่อเอียง ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้วัดความดันค่าต่ำๆ จนถึง 10 mBar ระดับความสูงต่ำของความดันที่จะวัดขึ้นอยู่กับ มุม  มาโนมิเตอร์แบบท่อเอียงนี้ส่วนใหญ่จะปรับมุม  นี้ได้ P 2 P 1 A 2 A 1 P 2 - P 1 =  . g . L . Sin 

26. มาโนมิเตอร์แบบแรงสมดุลบนวงแหวน มาโนมิเตอร์แบบนี้ใช้หลักการของ แรงสมดุลบนวงแหวน ลักษณะเป็น ท่อกลมใสขดเป็นวงกลม ณ จุดที่วง บรรจบกันจะถูกปิดกั้นและมีท่อต่อ ความดันที่จะวัดเข้าด้านข้างของจุด ปิดกั้นทั้งสอง ซึ่งเมื่อเติมของเหลว ความดันทั้งสองจะถูกแบ่งออกเป็น สองห้อง วงแหวนจะถูกตั้งอยู่บนลิ่ม ลักษณะคมมีด ณ จุดศูนย์กลางของ มันอย่างอิสระ ด้านล่างจะมี น้ำหนัก G ถ่วงอยู่ P 2 P 1

27.  P = R r G A . . sin 

29. ข้อด้อย 1. ไม่มีอุปกรณ์ป้องกัน เมื่อเกิดความดันเกินขนาด 2. วัดความดันได้ในย่านต่ำๆ เท่านั้น 3. อาจเกิดปฎิกิริยาทางเคมีถ้าเลือกของเหลวที่ใช้เติมไม่ถูกต้อง 4. ปรับระดับก่อนการใช้งานทุกครั้ง