Jak fungují tlakoměry pneumatik

Pokud máte auto, pravděpodobně vlastníte jeden z těchto pneumatik s tlakem na pneumatiky. Na jednom konci má legrační malou kulovitou věc a na druhém konci malou posuvnou stupnici.

Napadlo tě někdy jak měří tlak? A proč to malé měřítko prostě nevyhodí konec?

V tomto článku si přesně představíme, jak tyto tlakoměry fungují!

-

-

1. Pochopení tlaku
2. Vyvíjející tlak
3. Uvnitř tlakoměru

-

-Řekněme, že si vezmete kus dřeva o délce 1 palec x 1 palec, který je dlouhý 3 stopy, a řekněme, že tento kus dřeva váží 1 libru. Kdybyste na nohu postavili ten kus dřeva přímo na nohu, znamenalo by to na vás dostat 1 kilogram síly. Vzhledem k tomu, že jeho průřez je 1 čtvereční palec, působí na špičku 1 libru na čtvereční palec síly (1 psi). Pokud byste si měli vzít 30 metrů dlouhý kus stejného dřeva a vyrovnat ho na noze, bylo by to na tlak 10 psi. Kdyby to bylo 300 metrů dlouhé, použilo by to 100 psi atd.

Voda, která je hluboká 1 stopa, má 0,43 psi, takže pokud jste míli pod vodou, je vykonávána asi 2 270 psi. To znamená, že 1 palec čtverečního sloupce vody na míli vysoké váží 2 270 liber.

Vzduch funguje stejným způsobem. Atmosféra je asi 50 kilometrů „hluboká“ a na hladině moře působí 14,7 psi. To znamená, že sloupec vzduchu o rozměrech 1 palec čtverečních, vysoký 50 mil, váží 14,7 liber. Naše těla si myslí, že tlak vzduchu 14,7 psi je zcela normální.

• Hladina moře - 14,7 psi
• 10 000 stop - 10,2 psi
• 20 000 stop - 6,4 psi
• 30 000 stop - 4,3 psi
• 40 000 stop - 2,7 psi
• 50 000 stop - 1,6 psi

-T-on způsobuje, že plyn jako vzduch vyvíjí tlak uvnitř kontejneru, jako je pneumatika nebo balón, působením atomů vzduchu, které se srazí se stranami jejich kontejneru.

Představte si, že máte v uzavřené nádobě jeden atom dusíku. Tento atom je v neustálém pohybu ricochetující ze stran nádoby. Rychlost pohybu atomu je řízena pomocí teplota -- při 0 stupních Kelvin (absolutní nula) atom nemá žádný pohyb a při vyšších teplotách se rychlost zvyšuje. Při kolizi se stranami nádoby vyvíjí atom vnější tlak. Tlak uvnitř nádoby tedy lze zvýšit dvěma způsoby:

• Zvyšte teplotu atomů uvnitř kontejneru - Čím jsou atomy teplejší, tím rychleji se pohybují.
• Do nádoby vložte více atomů - Čím více atomů plynu vložíte do kontejneru, tím více srážek získáte a čím větší je tlak, který vyvíjejí na bocích kontejneru.

Když vyhodíte pneumatiku na auto nebo na kole, použijete pumpu ke zvýšení tlaku vzduchu uvnitř pneumatiky zvýšením počtu atomů uvnitř pneumatiky. Pneumatika automobilu obvykle běží rychlostí 30 psi a pneumatika kola může běžet rychlostí 60 až 100 psi. Neexistuje žádná magie - čerpadlo jednoduše nasává více vzduchu do a konstantní objem, takže tlak stoupá.

-

-Části typického tlakoměru vypadají takto:

-

Při měření tlaku v pneumatice pomocí manometru se podílejí tři jednoduché kroky:

1. Postavte se do stabilní polohy a aplikujte manometr na dřík ventilu.
2. Nasaďte měrku a vytvořte dobré těsnění mezi měrkou a stopkou a uvolněte vzduch z pneumatiky do měrky. Všimněte si, jak kolík uvnitř manometru tlačí proti ventilovému kolíku uvnitř dříku ventilu, aby se uvolnil vzduch z pneumatiky.
3. Odečtěte tlak z manometru.

Uvnitř trubky, která tvoří tělo tlakoměru, je malé těsné těsnění píst podobně jako píst uvnitř čerpadla kola. Vnitřek trubice je leštěný hladce. Píst je vyroben z měkké gumy, takže dobře těsní proti trubce a vnitřek trubice je mazán lehkým olejem, aby se zlepšilo utěsnění. Na obrázku níže vidíte, že píst je na jednom konci trubky a stop je na druhé straně. A jaro vede délku trubky mezi pístem a dorazem a tato stlačená pružina tlačí píst směrem k levé straně trubky.

Legrační kulová věc na levém konci měřidla je dutá. Otvor v kouli je určen k zachycení dříku ventilu pneumatiky. Pokud se podíváte do otvoru, uvidíte a gumové těsnění a malý pevný čep. Gumové těsnění tlačí na okraj dříku ventilu, aby se zabránilo úniku vzduchu během měření, a čep stlačuje čep ventilu ve dříku ventilu, aby mohl proudit vzduch do měřidla. Vzduch proudí kolem čepu skrz dutý průchod uvnitř koule a do komory pístu.

Když je manometr tlaku aplikován na dřík ventilu pneumatiky, stlačený vzduch z pneumatiky vběhne a tlačí píst směrem doprava. Vzdálenost, kterou píst urazí, je relativní k tlaku v pneumatice. Stlačený vzduch tlačí píst doprava a pružina tlačí zpět. Měřidlo je navrženo tak, aby mělo nějaký maximální tlak, a například bychom řekli, že je 60 psi. Pružina byla kalibrována tak, že vzduch o rychlosti 60 psi posune píst k krajní pravici trubky, zatímco 30 psi posune píst do poloviny podél trubky a tak dále. Když uvolníte měrku z dříku ventilu, průtok stlačeného vzduchu se zastaví a pružina okamžitě tlačí píst zpět doleva.

Abychom vám mohli přečíst tlak, existuje kalibrovaná tyč uvnitř zkumavky:

Pružina není na tomto obrázku znázorněna, ale kalibrovaná tyč sedí uvnitř pružiny. Kalibrovaná tyč se pohybuje po horní části pístu, ale tyč a píst nejsou spojeny a mezi tyčí a dorazem je poměrně pevné spojení. Když se píst pohybuje doprava, tlačí kalibrovanou tyč. Když je tlak uvolněn, píst se pohybuje zpět doleva, ale tyč zůstává ve své maximální poloze, aby vám umožnila odečíst tlak.

Další informace o tlakoměrech pneumatik a souvisejících tématech naleznete v odkazech na následující stránce.

Související články

• Jak fungují pneumatiky
• Jak fungují horkovzdušné balóny
• Jak SCUBA funguje
• Jak atomy fungují
• Jak 30 liber vzduchu v pneumatikách pojme 2 tuny auta?
• Proč nepoužívají normální vzduch v pneumatikách závodních aut?
• Co to znamená, když barometr stoupá nebo klesá?
• Dokážete vysvětlit natlakované kabiny letadla??

Další skvělé odkazy

• Tlak a plyny
• Tlak
• TireSafety.com
• Jak zkontrolovat tlak v pneumatikách
• Videa GM Goodwrench