Manomètre tronqué à mercure pour la mesure du vide.
Les pressions de l'ordre du millimètre de mercure se mesurent généralement avec le manomètre tronqué à mercure. Ce dernier est constitué par un tube de verre recourbé en et fermé à l'une de ses extrémités, la branche fermée ainsi que la liaison entre les deux branches du manomètre étant remplies de mercure.
Pour déterminer les pressions, on fait une lecture sur chacune des deux branches, et la différence entre les deux ménisques dénivelés donne la pression réelle, soit celle que l'on veut mesurer. Lorsque les deux niveaux de la colonne de mercure affleurent sur la même horizontale, la pression est égale à zéro. La position du zéro de l'échelle est dépendante de la température de la colonne de mercure; pour cette raison, presque tous ces manome- tres ont des échelles mobiles.
Dans la présente invention, le manomètre tronqué à mercure est formé par un tube de verre de petite section fermé à l'une de ses extrémités et recourbé en forme de U à sa partie inférieure, peu après le coude, le tube est évasé en forme de réservoir cylindrique à fonds coniques. Le mercure doit au repos du manomètre remplir entièrement la branche fermée ainsi que la partie conique inférieure de l'évasement.
Lorsque le manomètre est en fonctionnement, on obtient pratiquement la dénivellation totale de la colonne de mercure dans la branche fermée, tandis que la dénivellation du mercure dans l'évasement du tube reste presque négligeable, à cause de la grande différence entre la section de la branche fermée et celle de l'évasement.
Le niveau de la colonne de mercure se déplaçant presque exclusivement dans la branche fermée du manomètre, une seule lecture à l'échelle corrigée donne instantanément la pression réelle.
A l'encontre des manomètres à deux bran ches, l'échelle de ce manomètre peut être fixe, parce que les variations du volume du mercure dues aux changements de température dans la branche fermée, ne se traduisent qu'en fractions de millimètre dans l'évase rnent, ce qui est absolument négligeable par rapport au zéro fixe de l'échelle.
I1 est bien entendu que les corrections dues aux variations du poids spécifique du mercure avec la température doivent être faites, comme du reste pour tous les genres de manomètres.
L'expérience enseigne que si l'on arrête une trompe à eau accouplée à un manomètre avant de découpler ce dernier, l'eau de la trompe reflue en arrière sur la colonne de mercure. De ce fait, le manomètre est hors d'usage, car on est obligé d'éliminer l'eau qui a ainsi pénétré accidentellement sur le mercure du manomètre.
Par l'emploi usuel des manomètres ordinaires, le mercure a également une tendance à se souiller par les impuretés des gaz dont on veut déterminer la pression,
Le manomètre qui fait l'objet de la présente invention élimine presque entièrement les inconvénients précités. A oet effet, la chambre formée par l'évasement de la seconde branche manométrique est en communication avec l'enceinte dont on veut mesurer la pression, par un chapeau en verre muni d'un col rodé et d'un tube de communication. Dans ce chapeau débouche l'extrémité étirée et rétrécie à l'extrême de la seconde branche du tube manométrique.
De ce fait, les impuretés des gaz sont arrêtées par le rétrécissement du tube, et si accidentellement un peu de liquide s'introduisait dans le chapeau, il serait capté par le volume du chapeau avant de pénétrer dans le manomètre proprement dit, ce liquide pourrait alors être facilement éliminé en enlevant le chapeau.
Le susdit rétrécissement du tube a en outre la propriété d'amortir considérablement les oscillations de la colonne de mercure, et d'éviter ainsi de casser par choc l'extrémité de la branche fermée du manomètre.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du manomètre suivant l'invention.
La fig. 1 en est une vue d'ensemble;
les fig. 2, 3 et 4 représentent la partie en verre du manomètre;
la fig. 5 est une coupe horizontale de l'appareil.
Le manomètre comprend un tube 1 fermé à l'une de ses extrémités et recourbé en U à 180 degrés à sa partie inférieure.
Près du coude, le tube est évasé en forme de réservoir cylindrique 2 à fonds coniques, au delà de l'évasement 2, cette branche du manomètre forme un bouchon rodé 3 et se termine par une tubulure étirée et rétrécie à son extrémité 6. Un chapeau 4 s'ajuste par un col rodé intérieurement sur le bouchon rodé 3, la connexion du manomètre avec l'enceinte dont la pression doit être mesurée se fait par le tube 5.
Quand le vide est parfait, les deux niveaux de la colonne de mercure affleurent à peu près sur la même horizontale c-d, il se produira naturellement un léger décalage des ménisques dû à la grande différence des sections des deux branches.
Les fig. 3 et 4 représentent les parties en verre du manomètre sans mercure, avec le chapeau enlevé (fig. 4), on aperçoit sur l'évasement 2 le tube de remplissage du mercure 7, lequel doit être fermé à la flamme après le remplissage.
La fig. 1 représente le manomètre eom- pleut monté sur un socle en bois, le socle 8 supporte une planchette 12 qui reçoit dans les deux coulisses parallèles l'échelle 10, la branche 1 du manomètre étant fixée par la traverse de bois 9. Le coude du manomètre est logé dans une excavation du socle 8, comme c'est visible dans la coupe ob à la fig. 5
Lorsque la connexion avec la tubulure 5 est établie et que l'on fait le vide, la colonne de mercure dans la branche fermée 1 se dé- colle de l'extrémité et descend dans ladite branche.
La lecture directe de la pression se fait sur l'échelle 10, dont les divisions sont établies en tenant oompte de la montée du mercure dans l'évasement, les lectures de pression sur l'échelle se font donc en valeur absolue, il reste naturellement à faire les corrections dues aux variations du poids spécifique du mercure avec la température.
Pour assurer la stabilité de l'instrument, une plaque de fonte est vissée dans une excavation 11 du socle de bois 8.
Truncated mercury manometer for vacuum measurement.
Pressures of the order of a millimeter of mercury are generally measured with the truncated mercury manometer. The latter consists of a glass tube bent in and closed at one of its ends, the closed branch as well as the connection between the two branches of the manometer being filled with mercury.
To determine the pressures, we take a reading on each of the two branches, and the difference between the two uneven menisci gives the real pressure, that is to say the one that we want to measure. When the two levels of the mercury column are flush on the same horizontal, the pressure is equal to zero. The zero position of the scale is dependent on the temperature of the mercury column; for this reason, almost all of these gauges have movable scales.
In the present invention, the truncated mercury manometer is formed by a glass tube of small section closed at one of its ends and curved in a U-shape at its lower part, shortly after the bend, the tube is flared in the form cylindrical tank with conical bottoms. When the pressure gauge is at rest, the mercury must completely fill the closed branch as well as the lower conical part of the flare.
When the pressure gauge is in operation, one obtains practically the total drop of the mercury column in the closed branch, while the drop of the mercury in the flare of the tube remains almost negligible, because of the large difference between the section of the closed branch and that of the flare.
With the level of the mercury column moving almost exclusively in the closed branch of the manometer, a single reading at the corrected scale instantly gives the actual pressure.
Unlike two-branch manometers, the scale of this manometer can be fixed, because the variations in the volume of mercury due to temperature changes in the closed branch, only translate into fractions of a millimeter in the volume. 'widens, which is absolutely negligible compared to the fixed zero of the scale.
It is understood that the corrections due to variations in the specific gravity of mercury with temperature must be made, as indeed for all types of manometers.
Experience teaches that if one stops a water pump coupled to a manometer before decoupling the latter, the water in the pump flows backwards on the column of mercury. As a result, the manometer is out of use, because it is necessary to remove the water which has thus accidentally entered the mercury of the manometer.
By the usual use of ordinary manometers, mercury also has a tendency to be soiled by the impurities of the gases whose pressure we want to determine,
The pressure gauge which is the object of the present invention almost entirely eliminates the aforementioned drawbacks. A oet effect, the chamber formed by the flaring of the second manometric branch is in communication with the chamber whose pressure is to be measured, by a glass cap provided with a ground neck and a communication tube. Into this hat opens the stretched and narrowed end of the second branch of the Bourdon tube.
As a result, the impurities of the gases are stopped by the narrowing of the tube, and if accidentally a little liquid got into the cap, it would be captured by the volume of the cap before entering the manometer itself, this liquid could then be easily removed by removing the cap.
The aforesaid narrowing of the tube also has the property of considerably damping the oscillations of the mercury column, and thus avoiding breaking the end of the closed branch of the manometer by impact.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the pressure gauge according to the invention.
Fig. 1 is an overview;
figs. 2, 3 and 4 represent the glass part of the manometer;
fig. 5 is a horizontal section of the device.
The manometer comprises a tube 1 closed at one of its ends and bent in a U at 180 degrees at its lower part.
Near the elbow, the tube is flared in the form of a cylindrical tank 2 with conical bottoms, beyond the flaring 2, this branch of the manometer forms a ground plug 3 and ends with a stretched and narrowed tubing at its end 6. A cap 4 is adjusted by an internally ground collar on ground cap 3, the connection of the manometer with the chamber whose pressure is to be measured is made via tube 5.
When the vacuum is perfect, the two levels of the mercury column are roughly flush with the same horizontal, ie a slight shift of the menisci will naturally occur due to the large difference in the sections of the two branches.
Figs. 3 and 4 show the glass parts of the mercury-free manometer, with the cap removed (fig. 4), on the flare 2 the mercury filling tube 7 can be seen, which must be closed with the flame after filling.
Fig. 1 represents the manometer Eompleut mounted on a wooden base, the base 8 supports a board 12 which receives the scale 10 in the two parallel slides, the branch 1 of the manometer being fixed by the wooden cross member 9. The elbow of the manometer is housed in an excavation of the base 8, as can be seen in section ob in FIG. 5
When the connection with the tube 5 is established and a vacuum is made, the column of mercury in the closed branch 1 sticks out from the end and descends into said branch.
The direct reading of the pressure is made on scale 10, the divisions of which are established taking into account the rise of mercury in the flare, the pressure readings on the scale are therefore taken in absolute value, it remains naturally to make the corrections due to variations in the specific gravity of mercury with temperature.
To ensure the stability of the instrument, a cast iron plate is screwed into an excavation 11 of the wooden base 8.