Nếu bạn có một chiếc ô tô, chắc hẳn bạn đang sở hữu một trong những chiếc đồng hồ đo áp suất lốp cỡ cây bút. Nó có một thứ hình cầu nhỏ vui nhộn ở một đầu và một cái cân trượt nhỏ ở đầu kia.
Bạn có bao giờ tự hỏi làm thế nào nó đo áp suất? Và tại sao quy mô nhỏ không thổi bùng cuối cùng?
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tìm hiểu chính xác cách hoạt động của các đồng hồ áp suất này!
Nội dung
Giả sử bạn lấy một miếng gỗ dài 1 inch x 1 inch dài 3 feet, và giả sử miếng gỗ này nặng 1 pound. Nếu bạn đứng thẳng miếng gỗ đó trên bàn chân của mình, nó sẽ đặt một lực nặng 1 pound lên ngón chân của bạn. Vì mặt cắt ngang của nó là 1 inch vuông nên nó tác dụng lực 1 pound trên inch vuông (1 psi) lên ngón chân của bạn. Nếu bạn lấy một miếng gỗ dài 30 feet và đặt nó thăng bằng trên chân của bạn, nó sẽ tạo ra một áp suất 10 psi. Nếu nó dài 300 feet, nó sẽ áp dụng 100 psi, v.v.
Nước sâu 1 foot tạo ra 0,43 psi, vì vậy nếu bạn ở dưới nước một dặm thì sẽ có khoảng 2.270 psi được tác động. Tức là, một cột nước 1 inch vuông cao một dặm nặng 2.270 pound.
Không khí hoạt động theo cùng một cách. Bầu khí quyển ở độ sâu khoảng 50 dặm "và ở mực nước biển, nó tạo ra 14,7 psi . Tức là, một cột không khí 1 inch vuông cao 50 dặm nặng 14,7 pound. Cơ thể chúng ta nghĩ rằng áp suất không khí 14,7 psi là hoàn toàn bình thường.
Áp suất không khí ở các độ cao khác nhau
Cách một chất khí như không khí tạo áp suất bên trong một vật chứa như lốp xe hoặc bóng bay là thông qua tác động của các nguyên tử không khí va chạm với các thành của vật chứa của chúng.
Hãy tưởng tượng rằng bạn có một nguyên tử nitơ trong một hộp kín. Nguyên tử đó đang chuyển động liên tục tách ra khỏi các mặt của vật chứa. Tốc độ chuyển động của nguyên tử được điều khiển bởi nhiệt độ - ở 0 độ Kelvin (độ không tuyệt đối) nguyên tử không có chuyển động, và ở nhiệt độ cao hơn thì tốc độ tăng lên. Khi va chạm với các thành bên của vật chứa, nguyên tử tạo ra một áp suất ra bên ngoài. Vì vậy, có hai cách để tăng áp suất bên trong bình chứa:
Khi bạn làm nổ lốp xe ô tô hoặc xe đạp, bạn sử dụng một máy bơm để tăng áp suất của không khí bên trong lốp bằng cách tăng số lượng nguyên tử bên trong lốp. Một chiếc lốp xe hơi thường chạy ở 30 psi và một chiếc lốp xe đạp có thể chạy ở 60 đến 100 psi. Không có điều kỳ diệu nào ở đây - máy bơm chỉ đơn giản là nhồi thêm không khí vào một thể tích không đổi , do đó, áp lực tăng lên.
Các bộ phận của một đồng hồ đo áp suất điển hình trông giống như sau:
Có ba bước đơn giản liên quan đến việc đo áp suất của lốp bằng đồng hồ đo áp suất:
Bên trong ống tạo nên thân của đồng hồ áp suất, có một pít-tông nhỏ, kín. giống như pít-tông bên trong máy bơm xe đạp. Mặt trong của ống được đánh bóng nhẵn. Pít-tông được làm bằng cao su mềm nên có khả năng đệm kín vào ống một cách độc đáo và bên trong ống được bôi trơn bằng dầu nhẹ để cải thiện độ kín. Trong hình dưới đây, bạn có thể thấy rằng pít-tông nằm ở một đầu của ống và điểm dừng là ở cái khác. Một mùa xuân chạy theo chiều dài của ống giữa pít-tông và chốt chặn, và lò xo nén này đẩy pít-tông về phía bên trái của ống.
Hình cầu vui nhộn ở đầu bên trái của máy đo là rỗng. Khe hở trong hình cầu được thiết kế để tiếp xúc với thân van của lốp. Nếu bạn nhìn vào phần mở, bạn sẽ có thể thấy một con dấu cao su và một ghim cố định nhỏ . Phớt cao su ép vào môi của thân van để ngăn không khí lọt ra ngoài trong quá trình đo và chốt ép chốt van trong thân van để không khí chảy vào đồng hồ đo. Không khí sẽ chảy xung quanh chốt, qua đường rỗng bên trong quả cầu và vào buồng piston.
Khi áp suất kế được áp vào cuống van của lốp, không khí có áp suất từ lốp sẽ tràn vào và đẩy piston về phía bên phải. Quãng đường mà piston đi được tương ứng với áp suất trong lốp. Không khí có áp sẽ đẩy piston sang phải, và lò xo đẩy ngược lại. Máy đo được thiết kế để có một số áp suất tối đa, và ví dụ, giả sử nó là 60 psi. Lò xo đã được hiệu chỉnh sao cho không khí 60 psi sẽ di chuyển pít-tông về phía ngoài cùng bên phải của ống, trong khi 30 psi di chuyển pít-tông theo nửa chiều dọc theo ống, v.v. Khi bạn nhả đồng hồ đo ra khỏi thân van, dòng khí có áp sẽ dừng lại và lò xo ngay lập tức đẩy piston về bên trái.
Để cho phép bạn đọc áp suất, có một thanh được hiệu chuẩn bên trong ống:
Lò xo không được hiển thị trong hình này, nhưng thanh đã hiệu chỉnh nằm gọn bên trong lò xo. Thanh đã hiệu chỉnh nằm trên đỉnh của piston, nhưng thanh và piston không được kết nối và có một sự ăn khớp khá chặt chẽ giữa thanh và chốt. Khi piston di chuyển sang phải, nó sẽ đẩy thanh đã được hiệu chỉnh. Khi áp suất được giải phóng, pít tông di chuyển ngược lại sang trái nhưng thanh giữ ở vị trí tối đa để cho phép bạn đọc áp suất.
Để biết thêm thông tin về đồng hồ đo áp suất lốp và các chủ đề liên quan, hãy xem các liên kết trên trang tiếp theo.
Xuất bản lần đầu:Ngày 1 tháng 4 năm 2000
5 Mẹo chăm sóc xe mùa hè hàng đầu cho xe nhập khẩu
Câu hỏi thường gặp:Auto Works có thể cài đặt Trailer Hitch không?
Cách kiểm tra máy phát điện xoay chiều
Mẹo bảo dưỡng Aston Martin