Gavin Ross- Was ist ein Manometer und wie funktioniert es?
- Wofür wird ein Manometer verwendet?
- Was ist ein Manometertest?
- Wie liest man ein Manometer ab?
- Welche Arten von Manometern gibt es?
- Wie stellt man ein Manometer her?
- Was ist Manometerflüssigkeit?
- Was ist ein Einsäulenmanometer?
- Was ist ein geneigtes Manometer?
- Was ist ein Differentialmanometer?
Sind Sie ein Heimbrauer mit einem großen "H" und lieben Sie Geräte, die beim Brauen verwendet werden, wie z. B. Manometer? Dann sind Sie hier richtig, um alle Ihre Fragen über Manometer beantwortet zu bekommen.
Was ist ein Manometer? Ein Manometer ist ein Gerät, das den Druck messen kann. Manometer werden häufig zur Messung des Drucks eines enthaltenen Gases, aber auch beim Bierbrauen verwendet.
Das Manometer kann ablesen, ob ein Überdruck vorhanden ist, um einen störungsfreien Betrieb einer Brauerei zu gewährleisten. Ein Manometer wird aber nicht nur in der Brauerei eingesetzt.
Lesen Sie diesen Beitrag weiter, denn ich werde Ihnen alles über ein Manometer erklären, sowohl warum und wie man es beim Brauen verwendet, als auch wie und warum man ein Manometer in anderen Zusammenhängen verwendet.
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Was ist ein Manometer und wie funktioniert es?
Ein Manometer wird für mehrere Zwecke verwendet: Sowohl beim Bierbrauen als auch bei der Messung des Drucks in Gasbehältern.
Manometer beim Bierbrauen
Der Zweck eines Manometers ist in diesem Fall die Überwachung und Kontrolle des Differenzdrucks oder des Sogs innerhalb und über das Kornbett.
Mit Hilfe des Manometers können Sie die Geschwindigkeit, mit der Sie die Würze durch das Kornbett ziehen, anhand des Pegelunterschieds zwischen zwei Rohren sichtbar machen.
Je mehr Gebräue Sie durchführen, desto mehr Sinn macht es für Sie, die Pumpendrehzahl zu installieren, und dass die Leistung der Läuterung auf dem Manometerstand basieren sollte.
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Letzte Aktualisierung am 2023-08-23
Maischebottich
Aber was genau bedeutet Maischebottich?
Wenn wir von einem Maischebottich sprechen, meinen wir den Prozess des Maischens, der beim Bierbrauen normalerweise in einem Gefäß namens Maischebottich stattfindet.
Dieser Maischebottich ähnelt den Braukesseln, mit dem Unterschied, dass der Maischebottich stark isoliert ist, um den Druck konstant zu halten.
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Wie funktioniert das Manometer?
Wenn wir über Manometer sprechen, sprechen wir über Druck. Es ist fast unmöglich, nicht über Druck zu sprechen, wenn wir über physikalische Prozesse sprechen. Druck hat mathematisch gesehen die einfache Form P=F(Kraft)/A/(Fläche).
Das Manometer spielt vor allem in der Fluiddynamik eine Rolle. Wenn ich von Fluid spreche, meine ich damit, dass es sich um eine Substanz handelt, die sich entweder im flüssigen oder im gasförmigen Zustand befindet.
Ein Beispiel dafür ist, dass die Atmosphäre um uns herum flüssig ist und wir einem großen konstanten Druck ausgesetzt sind, den wir nicht einmal bemerken. Aber was genau ist Druck?
Der Druck ist ein übergeordnetes Maß für die Wirkung F (Kraft) auf eine Oberfläche und wird normalerweise in Pascal (Pa) gemessen.
Wie wird der Druck gemessen?
Wie bereits erwähnt, ist ein Manometer ein Gerät zur Messung des Luftdrucks. In diesem Abschnitt geht es um die Funktionsweise eines Manometers bei der Messung von Gasdruck.
Dazu wird ein Behälter mit einem U-förmigen Rohr verwendet, das entweder an beiden Enden oder nur an einem Ende offen sein kann.
Zunächst wird ein Test in das eine Ende des geschlossenen Thermometers eingeführt, das dann aufgesprungen wird. Dann wird eine Flüssigkeit in das andere Ende gegossen. Es ist sehr wichtig zu wissen, welche Dichte die Flüssigkeit hat.
Die Flüssigkeit hört auf, sich zu bewegen, wenn das Gas, das zwischen der Kappe und der Flüssigkeit eingeschlossen ist, dem Druck (auf derselben Seite) im Boden der Flüssigkeitssäule, dem Luftdruck und dem Druck der Flüssigkeitssäule auf der anderen Seite entspricht.
Die Höhe der Flüssigkeit ist auf einer Seite höher, wenn der Luftdruck geringer als der Gasdruck ist, und auf der offenen Seite niedriger, wenn der Luftdruck höher als der Gasdruck ist.
Wofür wird ein Manometer verwendet?
Je nach Art des Manometers können unterschiedliche Druckwerte gemessen werden. Eines der bekanntesten Manometertypen ist das Blutdruckmessgerät, das Ärzte zur Überwachung des Blutdrucks verwenden.
Diese Art von Manometer ist jedoch bei weitem nicht die einzige, die es gibt, und alle Typen haben mehr oder weniger unterschiedliche Funktionen.
Im Folgenden erkläre ich Ihnen die verschiedenen Arten von Manometern, wofür sie verwendet werden und wie man sie einsetzt.
Spezifische Druckkategorien
Im Allgemeinen wird der Druck in drei Kategorien unterteilt:
- Absoluter Druck
- Manometerdruck
- Differentialdruck
Absoluter Druck ist eine Methode, bei der der Wert des Drucks gemessen wird, der im Verhältnis zum absoluten Nullpunkt im Vakuum ausgeübt wird.
Manometerdruck ist die Differenz zwischen dem gemessenen Druckwert und dem örtlichen atmosphärischen Druck, vergleichbar mit einem Reifendruckmesser.
Differentialdruck wird als Beschreibung einer durchgeführten Messung verwendet, d. h. der Differenz zwischen zwei unbekannten Druckniveaus, für die es keinen bestimmten Referenzdruck gibt. Das Maß dieses Druckbetrags, um den sich die beiden unterscheiden, ist dennoch wichtig.
Dabei kann der Gesamt- oder Absolutdruck als Überdruck und atmosphärischer Druck wie folgt definiert werden.
Bierbrauen
Die internationale Maßeinheit für Druck ist Pascal (Pa). Bei technischeren Anwendungen wird der Druck in der Regel in Bar oder Pounds Per Square Inch (PSI) gemessen. Daher: 100 kPa = 1 bar = 14,504 psi.
Das Ablesen eines Manometers zeigt einen Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck an, der in der Regel 1 bar beträgt. Ein Messwert von 0 bar bedeutet also 0 Überdruck oder einen Absolutdruck von 1 bar.
Beim Bierbrauen ist die Qualität der Druckmessung sehr wichtig. Um einen möglichst störungsfreien Brauprozess zu gewährleisten, wird das Manometer daher in mehreren Schritten während des Prozesses eingesetzt.
Folgendes wird gemessen:
- Luftdrücke in pneumatischen Ventilsystemen
- CO2-Druck in Gärtanks
- Differenzdruck unter Läuterung
- Bierdruck in Schankanlagen
- Absolut- und Differenzdruck an der Abfüllanlage
- Dampfdruck
- Glykoldruck
- Wasserdruck
Indirekt können sie auch mit Hilfe von Druckaufnehmern Volumen bestimmen.
Bei der Abfüllung des Biers ist es sehr wichtig, ein hochwertiges Manometer zu verwenden, da so ein möglicher gefährlicher Überdruck oder ungenaue CO2-Werte im fertigen Bier vermieden werden können.
Als Bierbrauer ist das einfachste Manometer ein Manometer mit zwei Schaugläsern am Läuterbottich, von denen eines einen Einlass oberhalb des Doppelbodens und das andere einen Einlass unterhalb hat.
Der Brauer kann dann ein Gefühl für die Situation bekommen, indem er den Flüssigkeitsstand in den einzelnen Schläuchen betrachtet, den Differenzdruck im Kornbett wahrnimmt und die Läuterung entsprechend anpasst.
Auch beim Bierbrauen kann ein weiteres kleines Gerät verwendet werden, das als Aphrometer.
Aphrometer
Ein Aphrometer wird für kohlensäurehaltige Getränke verwendet Die Aufgabe des Aphrometers besteht darin, den Druck in der Flasche und damit indirekt auch die Kohlensäuremenge im Bier (und anderen kohlensäurehaltigen Getränken) zu kontrollieren.
Das Aprometer ist, im Gegensatz zu allen anderen Modellen auf dem Markt, einfach zu handhaben, kleine Abmessungen, Inhalt Kosten Werkzeug. Diese feste kleine Element macht ihn nahezu perfekt für den professionellen und den Heimgebrauch.
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Was ist ein Manometertest?
Ein Manometer wird verwendet, um den Druckunterschied zwischen zwei Gasen zu messen, häufig zwischen dem zu prüfenden Gas und der Atmosphäre. Ein typisches Manometer ist ein U-förmiges Rohr, das entweder mit Quecksilber oder einer Flüssigkeit gefüllt ist.
Die Formel zur Berechnung des Drucks: Formel pd = ? g h
| Formel pd = ? g h | Inhalt |
| pd | Druckunterschied |
? | Dichte der Flüssigkeit im Manometer |
| g | Beschleunigung der Schwerkraft |
| h | Höhe der Flüssigkeitszähler |
Ich werde Sie jetzt durch den Test führen. Das werden Sie brauchen:
- ein Manometer
- zu prüfendes Gas
- ein Taschenrechner
Das Rohr ist an den Längsseiten mit Millimeterangaben versehen. Hier ist eine Gasleitung angeschlossen. Wenn das Kabel an einer Seite des Manometers eingesteckt wird, ändert sich die Höhe der Flüssigkeit auf beiden Seiten.
Dieser Höhenunterschied wird zur Berechnung des Drucks in der Gasleitung verwendet.
Je nachdem, welches Manometer für die Prüfung verwendet wird, können Sie mit Vorteil die Anschlussschläuche am Manometer verwenden, oder Sie können die Schläuche entfernen und den Schlauch am zu prüfenden Gegenstand verwenden, falls vorhanden.
Lassen Sie die Flüssigkeit im U-Rohr stehen, bevor Sie messen. Beachten Sie die Flüssigkeitshöhe des linken Rohrs. Die Messung ist positiv, wenn die Flüssigkeitshöhe gesenkt wird. Ist die Flüssigkeitshöhe dagegen höher als die Ausgangshöhe, ist die Messung negativ.
Notieren Sie nun die Flüssigkeitshöhe im rechten Rohr. Diese Messung ist immer positiv, unabhängig davon, ob die Flüssigkeitshöhe steigt oder fällt. Die Flüssigkeitshöhe des linken Rohrs wird nun von der Flüssigkeitshöhe des rechten Rohrs abgezogen.
Mit dieser einfachen Berechnung erhalten Sie die Höhenverschiebung der Flüssigkeit.
Setzen Sie die Höhendifferenz für h in die in der Einleitung erwähnte Druckdifferenzformel ein: pd = ? g h. Verwenden Sie die Dichte der Flüssigkeit, die für das verwendete Manometer spezifisch ist, und berechnen Sie schließlich den Druck des geprüften Gases.
Wie liest man ein Manometer ab?
In diesem Fall werden wir uns ansehen, wie man ein u-förmiges Manometer abliest, das Druckunterschiede misst. Alles in allem wird es also wie der obige Test ablaufen.
Die Flüssigkeit im Inneren eines U-förmigen Manometers ist in der Regel Quecksilber. Wenn beide Seiten zur Luft geöffnet sind, ist der Flüssigkeitsstand auf beiden Seiten gleich.
Wenn an einer Seite ein Gasdruck angeschlossen ist, kann der Druck berechnet werden (lesen Sie den obigen Abschnitt) indem man den Höhenunterschied zwischen den beiden Standorten ermittelt.
Manometer mit geschlossenem Ende vs. mit offenem Ende
Ein Manometer mit geschlossenem Ende Um ein Manometer mit geschlossenem Ende abzulesen, wird die Differenz zwischen den Höhen der beiden Quecksilbersäulen gemessen.
Ein Manometer mit offenem Ende hat dagegen eine zum Atmosphärendruck hin offene Seite.
Zum Lesen ein Manometer mit offenem Ende Der Unterschied in der Höhe des Quecksilbers zwischen den beiden Säulen ist auf den Druck zwischen dem Gas, das am geschlossenen Ende angebracht ist, und dem Luftdruck zurückzuführen.
Wenn die Quecksilbersäule am offenen Ende höher ist als am gasführenden Ende, bedeutet dies, dass der Gasdruck größer ist als der atmosphärische Druck.
- Gasdruck> atmosphärischer Druck
- P Gas = P Luft + Höhenunterschied
Der Druck des Gases ist dann gleich dem Luftdruck und dem Höhenunterschied. Wenn die Quecksilbersäule an dem offenen Ende, das mit dem Gas verbunden ist, niedriger ist, bedeutet dies, dass der Gasdruck geringer ist als der atmosphärische Druck.
Der Druck des Gases ist also der Luftdruck abzüglich des Höhenunterschieds.
- Gasdruck <Atmosphärischer Druck
- P Gas = P Luft - Höhenunterschied
Welche Arten von Manometern gibt es?
Wie bereits erwähnt, gibt es verschiedene Arten von Manometern, die im Allgemeinen wie folgt definiert sind analoge Manometer und digitale Manometer Im folgenden Abschnitt werde ich auf die beiden verschiedenen Arten von Manometern eingehen.
Analoge Manometer
Die verschiedenen analogen Manometer sind:
- U-förmiges Rohr
- Brunnenmanometer
- Absolutes Manometer
Das erste analoge Manometer ist das oben erwähnte U-förmiges Rohr In den obigen Abschnitten haben wir die Anwendungen von U-Rohr-Manometern besprochen. Nachfolgend habe ich eine Liste erstellt, um alles zusammenzufassen.
Anwendungen von U-Rohr-Manometern:
- Es wird für Druckmessungen im unteren Bereich verwendet.
- Wird häufig in Laboratorien verwendet.
- Wird in Blendenmessgeräten und Venturi-Messgeräten für Durchflussmessungen verwendet.
- Es wird zur Kalibrierung von Messgeräten und anderen Instrumenten verwendet.
- Es wird zur Messung des Druckabfalls in verschiedenen Verbindungen und Ventilen verwendet.
Ein weiterer Typ von Analogmanometern ist das Brunnenmanometer". Dieses Manometer wird auch als Zisternenmanometer.
Dieses Brunnenmanometer ist fast identisch mit dem U-förmigen Manometer, mit dem Unterschied, dass das U eine größere Querschnittsfläche hat als der andere Schenkel.
Dadurch ist der Flüssigkeitsspiegel im linken Bein weniger beweglich, wenn er dem Druck ausgesetzt ist.
Eine andere Art von Analogmanometer ist das Absolutmanometer, das nur einen verschlossenen Schenkel hat, so dass nur ein Schenkel des Manometerrohrs dem Außendruck ausgesetzt sein darf.
Die verschiedenen analogen Manometer werden mit unterschiedlichen Flüssigkeiten betrieben, deren Wechsel die Genauigkeit, den Bereich und die Empfindlichkeit der analogen Manometer verändern kann.
Flüssigkeiten mit einer höheren Dichte als Wasser führen zu größeren Intervallen, aber zu einer geringeren Auflösung. Aber auch umgekehrt. Wenn also die Dichte der manometrischen Flüssigkeit verringert wird, verringert sich der Druckbereich, aber die Empfindlichkeit steigt.
Digitale Manometer
Digitale Manometer sind nicht auf die hydrostatische Gewichtsbilanz angewiesen, um einen bestimmten Druck zu ermitteln und zu bestimmen. Die digitalen Manometer enthalten einen Druckmessumformer.
Ein Druckwandler ist ein Gerät, das ein beobachtetes Druckniveau in ein elektrisches Signal umwandeln kann, dessen charakteristischer Wert proportional zur Größe des Drucks oder ein Näherungswert dafür ist.
Der elektrische Teil des Messwertaufnehmers wird unter Druck ausgelenkt. Diese Auslenkung wird dann in den Wert eines elektrischen Parameters umgewandelt, der erfasst und in einen Druckmesswert kalibriert werden kann.
Wie stellt man ein Manometer her?
Ist es wirklich möglich, ein eigenes Manometer zu bauen? Die Antwort lautet: Ja, in der Tat.
Hier gebe ich dir eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie man ein Manometer herstellt.
Die einzigen Dinge, die Sie benötigen, sind:
- 100 ml Wasser
- 500-ml-Becherglas
- 5 ml Lebensmittelfarbe
- 4 Fuß Plastikschlauch
- 2 Fuß lange (dünne) Holzplanke
- Hammer
- Rohrverschlüsse
- Tintenschreiber
- Nägel
- Lineal
- Senkblei
- Klebeband
Sind Sie bereit? Fangen wir an!
- Als Erstes müssen Sie den Kunststoffschlauch um die gesamte Länge des Brettes legen. Es ist wichtig, dass die Rohre eine gleichmäßige U-förmige Biegung um das Ende des Brettes machen.
- Legen Sie ihn nun auf eine vertikale Fläche, eventuell ein Brett. Um sicherzugehen, dass das Brett völlig senkrecht ist, können Sie ein Senklot verwenden. Befestigen Sie das Brett auf dem Brett mit einem Nagel oder ähnlichem, der dieses befestigen kann.
- Gieße etwa 100 ml Wasser in das Becherglas und gib die Fruchtfarbe hinzu. Lieber ein bisschen zu viel, als ein bisschen zu wenig. Danach gießen Sie das gefärbte Wasser in das Röhrchen.
- Setzen Sie ein Messgerät auf das Manometer, und zwar auf der gegenüberliegenden Seite der Stelle, an der Sie den Druck erwarten. Richten Sie den Nullpunkt des Messgerätes an der Oberfläche der Flüssigkeit aus. Befestigen Sie es mit Klebeband oder ähnlichem.
- Und nicht zuletzt, eine Überdruckquelle am Ende des Manometers befestigen Vergewissern Sie sich, dass es luftdicht verschlossen ist.
Und schon kann der Druck in Zentimetern gefärbten Wassers gemessen werden.
Was ist Manometerflüssigkeit?
Die meisten Manometer enthalten eine Flüssigkeit. Und es gibt natürlich verschiedene Arten von Manometerflüssigkeiten. Die häufigste Manometerflüssigkeit ist die rote Ölmanometerflüssigkeit.
Rotes Öl Manometer Flüssigkeit
Rote Manometerflüssigkeit enthält einen geringen Prozentsatz an Farbstoff. Die Basisflüssigkeit besteht aus Paraffin, leichtem Naphthalin, Mineralöl, Kerosin, KSE oder Ethylenglykol. Dies alles hängt von den spezifischen Anwendungen, der chemischen Verträglichkeit und der Temperaturumgebung ab. .
Wenn eine solche farbige Anzeigeflüssigkeit anstelle von Wasser verwendet wird, wird das Manometer so eingestellt, dass es das spezifische Gewicht der Anzeigeflüssigkeit widerspiegelt.
Was ist ein Einsäulenmanometer?
Ein Einsäulenmanometer ist eine abgewandelte Form eines U-Rohr-Manometers, bei dem eine Seite ein großes Reservoir und die andere Seite ein kleines, zur Atmosphäre hin offenes Rohr ist.
Es gibt zwei Arten von Einsäulenmanometern:
- Vertikales Einsäulenmanometer.
- Schräges Einsäulenmanometer.
Vertikales und geneigtes Einsäulenmanometer
Ein Einsäulenmanometer ist eine modifizierte Form eines U-Rohr-Manometers. T Hier entsteht ein Reservoir mit einer großen Querschnittsfläche, die etwa 100 Mal größer ist als die Fläche des Glasrohrs.
Ein Schenkel (z.B. der linke) des Glasrohrs wird mit dem Reservoir verbunden, der andere Schenkel (rechts) des Glasrohrs ist zur Atmosphäre hin offen.
Der Druck wird an einem Punkt in der Flüssigkeit gemessen, indem das Einsäulenmanometer mit dem Flüssigkeitsbehälter, dessen Druck gemessen werden soll, verbunden wird.
Der Anstieg der Flüssigkeit im rechten Teil des Glasrohrs ergibt die Druckhöhe.
Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Manometern mit einer einzigen Säule, die auf dem rechten Punkt des Manometers basiert:
- Schräges Einsäulenmanometer
- Vertikales Einsäulenmanometer
Was ist ein geneigtes Manometer?
Ein Schräglagenmanometer ist ein leicht gekrümmtes Rohr, in dem sich eine Flüssigkeit befindet, in der Regel ein Ölgemisch, das typischerweise für Manometer verwendet wird.
Entlang des mittleren Teils des Rohrs sind Graduierungen angebracht.
In der Regel beträgt die Teilung ein Hundertstel eines Zolls. Wenn das Manometer in Betrieb genommen wird, entsteht ein Druck.
Der Druck, der durch die Strömung entsteht, übt Druck auf die Flüssigkeit im Inneren aus. Die Menge der Flüssigkeitsverdrängung wird durch die Teilung des Rohrs betrachtet und gemessen, wodurch ein Druckwert entsteht.
Schräger Winkel
Die Schräglage des Manometers bietet viele Vorteile. Diese Art von Manometern ist sehr empfindlich und sehr genau. Selbst ein geringer oder sehr niedriger Druck auf das geneigte Manometer verursacht eine große Flüssigkeitsbewegung im Vergleich zur Größe der Teilung des Rohrs.
Diese Skala kann, wie oben erwähnt, bis auf ein Hundertstel Zoll genau sein. Ansonsten, Die einfache Konstruktion der Schrägmanometer macht sie preiswerter.
Was ist ein Differentialmanometer?
Im Allgemeinen ist ein Differenzdruckmanometer ein Gerät, das den Druckunterschied zwischen zwei Orten misst. Diese Manometer können von einfachen Geräten über komplexere Geräte, die zu Hause installiert werden müssen, bis hin zu komplexen digitalen Geräten variieren.
Ein Differenzdruckmanometer wird auch verwendet, um den Druck in zwei verschiedenen Behältern zu vergleichen. Das Gegenteil ist das Standardmanometer, das zur Messung des Drucks in einem Behälter verwendet wird, indem der normale Druck mit dem atmosphärischen Druck verglichen wird.
Sie haben jedoch gemeinsam, dass sie zeigen, in welchem Behälter der größere Druck herrscht und wie groß der Unterschied zwischen den beiden ist.
Funktionen
Ein Differentialmanometer hat eine Reihe von verschiedenen Anwendungen in unterschiedlichen Disziplinen. Sie werden z. B. auch zur Messung der Strömungsdynamik eines Gases verwendet, indem der Druck an verschiedenen Stellen des Rohrs verglichen wird.
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