П'єзометр
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

П'єзометр

П'єзометр (від греч.(грецький) piézo — давлю, стискую і ... метр ), пристрій, що служить для виміру зміни об'єму речовин під впливом гідростатичного тиску (див. Тиск високий ). П'єзометричні виміри використовуються для здобуття даних про стисливості (об'ємній пружності) речовин, для дослідження діаграм стану, фазових переходів і ін. физико-хімічних процесів.

  Конструкція П. визначається діапазоном вживаного тиску і температур, агрегатним станом досліджуваної речовини (газоподібне, рідке, тверде). його стисливістю. Розрізняють в основному 2 типи П. В П. першого типа маса М-коду досліджуваної речовини постійна, а його об'єм V змінюється із зміною тиску р і температури Т. П. такого типа є товстостінною судиною, в якій стискують досліджувану речовину; його застосовують для визначення стисливості газів, рідин і твердих тіл. В процесі експерименту вимірюють зміну V з р, при цьому температура речовини зазвичай підтримується постійною. У П. другого типа М-коду — змінна величина, а об'єм судини з досліджуваною речовиною не змінюється (з точністю до деформації П. під дією тиску, яка враховується як поправка). Для дослідження рідин, що володіють значною в'язкістю, і твердих тіл П. другого типа не застосовуються. При роботі з цими П. вимірюють р, а величину М-коду визначають після кожної зміни М-кодом (наприклад, зважуванням) або після розвантаження (наприклад, виміром об'єму заповнюючого П. газу за стандартних умов).

  Для визначення стисливості рідин і твердих тіл при високому тиску ( р ~ 10 8 —10 10 н/м 2 ) застосовуються П. плунжерного або поршневого типа. Схема подібної установки показана на мал. 16 , а. В процесі стискування визначаються V (по зсуву поршнів, оптично або за допомогою електричних датчиків, що знаходяться в судині) і р (по величині зусилля, прикладеного до поршня, або за допомогою електричних датчиків). У ряді випадків передавальним тиск середовищем служить само досліджувана речовина. При р ³ 10 9 —10 10 н / м-код 2 (10—100 кбар ) стисливість визначають ін. методами, наприклад методами рентгенівського структурного аналізу . Зміну лінійних розмірів тіл під гідростатичним тиском вимірюють лінійними П. (см. Дилатометр ).

  Термін «П.» (англ. і йому.(німецький) Piezometer, франц.(французький) piézomètre) введений в 20-х рр. 19 ст у зв'язку з роботами англійського фізика Дж. Перкинса і І. Х. Ерстеда по стисливості рідин. П. того часу була судина з досліджуваною рідиною, яка занурювалася відкритим кінцем в ртуть, що знаходиться, у свою чергу, на дні судини високого тиску. При створенні тиску над ртуттю (водою або маслом) остання витіснялася в судину з досліджуваною рідиною. Висота підйому ртуті, залежна від тиску і стисливості досліджуваної рідини, реєструвалася візуально (у скляному П.), по зміні електричного опору платинового дроту і ін. методами. Подальший розвиток п'єзометрії зв'язаний в 19 ст з іменами росіян учених Р. Ф. Паррота, Е. Х. Лінь і Д. І. Менделєєва, французьких фізиків Е. Амага і В. Реньо; у 20 ст — головним чином з роботами Р. Таммана і американських фізиків Т. Річардса і П. Бріджмена .

  В техніці фізичного експерименту при високому тиску П. інколи називають товстостінні судини високого тиску з циліндровим каналом, не призначені для виміру стисливості. У англійській літературі П. називають також пристрою для виміру тиску в проточних системах, тиск води в морських глибинах, газів в каналі ствола гармати.

  Літ.: Бріджмен П. Ст, Фізика високого тиску, пер.(переведення) з англ.(англійський), М. — Л., 1935; його ж, Новітні роботи в області високого тиску, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1948; Цикліс Д. С., Техніка физико-хімічних досліджень при високому і надвисокому тиску, 3 видавництва, М., 1965; Корнфельд М., Методи і результати дослідження об'ємній пружності речовини, «Успіхи фізичних наук», 1954, т. 54, ст 2.

  Л. Д. Лівшиц.

Мал. 16. Схеми апаратів високого тиску: а — апарат «циліндр — поршень»; би — «ковадла» Бріджмена; у — установка з конічними пуансонами; г — «ковадла» занурені в пластичне середовище, стисле до меншого тиску; д і е — установки «тетраедра» і «кубічної» (пуансон, звернений до глядача, не змальований); окремо показана форма стискуваного тіла; 1 — пуансон (поршень); 2 — судина високого тиску; 3 — стискуваний зразок; 4 — середовище, передавальне тиск. Стрілками показані напрями дії сил.