마노미터 (manometer)

마노미터 (manometer)

압력계의 하나로 액주계라고도 한다. 압력 차이에 의해 밀려 올라간 액체 기둥의 높이 차이를 측정하여 그에 상응하는 압력을 측정하는 장치이다. 

일종의 차압계 (두 압력의 차이를 측정하는 기기)이므로 이를 필요로 하는 pitot tube와 결합해서 이용하기도 한다.

원리

다양한 형태가 있으나 U자형 액주계가 대표적으로 알려져 있다.

U자형으로 구부린 유리관에 수은 등 비중이 큰 액체를 넣고 두 관에 압력 차이가 발생하면 압력이 높은 쪽의 액면은 내려가고 다른 쪽 관의 액면은 올라간 상태에서 멈춘다. 

양쪽 액면의 높이의 차이에 의한 중력 = 두 액면의 압력 차이에 의한 힘

rho x H x A x g = (Pa - Po) x A  

rho : 밀도

H : 높이차

A : 단면적

g : 중력 가속도

Pa : 측정하고자 하는 압력

P0 : 알고 있는 압력

A : 단면적

위 식을 rho x g x A로 나누면 

h는 압력 수두 (pressure head) 로도 알려져 있다. 

위 식에서 알고 있는 압력 P0가 대기압이면 Pa는 게이지압 (gauge pressure) 이 된다.

U 자형 이외에도 경사형 (inclined), 수조형 (reservoir) 등이 있다. 경사형은 결과물인 응답을 증폭시키는 효과가 필요한 경우에 사용한다(높이의 변화는 같지만 기울어져 있으니 길이의 변화는 더 크다).