압력계

요약 기체나 액체의 압력을 측정하기 위한 계기.

압력계의 계기

기압계·압력차계(壓力差計)·고압계·진공계 등 용도별로 여러 종류가 있으며, 구조도 다양하다.

측정원리면에 따라 구분하면, ① 어떤 물체(예를 들면 液柱)의 무게와 평형시켜서 압력을 측정하는 것, ② 압력을 받은 탄성체(彈性體)가 휘는 정도로 그 크기를 측정하는 것, ③ 압력에 의해서 변화하는 어떤 종류의 물리적 성질을 이용하는 것으로 나누어진다.

액주압력계
유리관에 물·수은·알코올 등을 넣은 U자관 압력계가 그 대표적인 것이다. 관의 한쪽 끝을 측정하려는 압력부(壓力部)에 연결하면, 관의 양쪽 끝에 걸리는 압력차와 균형을 이루는 곳까지 액면(液面)이 오르내리는데, 이때 좌우의 관 속에 있는 액면의 고저차로부터 양쪽 관에 걸려 있는 압력의 차를 측정할 수 있다. 개관식(開管式)과 폐관식(閉管式)이 있는데, 측정할 수 있는 압력의 범위는 넓다.

수은기압계는 관이 U자형은 아니지만 원리상으로는 이것과 같은 폐관식 액주압력계이다. 공업방면에서는 액면에 부표(浮標)를 띄우고, 그것이 이동하는 것을 기계로 확대하거나, 전기량(電氣量)으로 변환해서 지시하는 것도 사용된다.

탄성압력계
공업용으로 비교적 널리 사용되는 것인데, 금속 등으로 만든 수압체(受壓體)에 생기는 변형을 기계적으로 확대해서 압력을 측정한다. 부르동관식 압력계·다이어프램식 압력계·밸로식 압력계·공합식(空盒式) 압력계(아네로이드 기압계도 그 일종) 등이 있다. 일반적으로 취급하기가 간편하고 측정범위도 넓으나, 수압재료(受壓材料)의 탄성에는 다소 히스테리시스가 있고 변형이 압력에 대하여 일정하지 않다는 점, 장시간 압력을 걸어 두면 같은 압력 하에서 변형이 증가한다는 점 등 공통된 결점이 있다.

진공계
대기압보다 낮은 압력을 측정하기 위한 압력계인데, 액주압력계나 탄성압력계 외에 특히 높은 진공도(1mmHg 이하)의 측정에는 매클라우드게이지·피라니게이지·전리진공계(電離眞空計) 등과 같이 압력의 변화에 따른 기체의 열전도도(熱傳導度)·전리도(電離度)의 변화를 측정원리로 하는 특수 압력계가 사용된다.

분동식 압력계
분동(分銅)에 의해서 압력을 측정하는 고압계의 일종이다. 유체의 큰 압력을 측정하는 고압계에는 이밖에도 압축압력계·저항압력계·부르동관 등이 있다.

피스톤을 갖춘 실린더 속에 등유(燈油) 등의 기름을 끌어들여 피스톤의 바닥면을 밀어올리는 압력과 피스톤 및 그 위에 얹어 놓은 분동의 무게를 평형시켜서 측정한다. 액주압력계로는 측정할 수 없을 정도의 높은 압력을 측정할 뿐 아니라 다른 압력계의 눈금교정에도 사용된다.