Пьезометрлік және вакуумметрлік биіктіктер

3-сурет

Сұйық көтерілетін түтікшені пьезометрлік түтік, немесе пьезометр деп атайды. А нүктесіндегі гидростатикалық қысымды тәуелділігі арқылы табады:
(3.17)
немесе
(3.18)
А нүктесіндегі абсолюттік қысымды (р_абс) басқа жолмен де табуға болады. Шынында, А нүктесіне ыдыстағы сұйық бағанасы мен сұйық бетіне түсіп тұрған р₀қысымы әсер етіп тұрған жоқ па?
Олай болса

Тыныштық күйдегі сұйықтың А нүктесіне пьезометр жағынан да, ыдыс жағынан да қысым бірдей түседі, сондықтан

Бұл теңдіктен
(3.19)
Демек, пьезометрлік биіктік, А нүктесіндегі артық қысымды көрсетеді.
Енді пьезометр жалғанған ыдыс ашық болсын делік. Онда сұйық бетіндегі қысым атмосфералық қысымға тең болады (р₀ = р_а) және де өрнек мынандай қарапайым түрге енеді
(3.20)
Бұл жағдайда, пьезометрлік биіктік, сұйықтық ішіндегі қарастырылып отырған нүкте тереңдігіне тең болады.
Инженерлік практикада, әртүрлі себептермен, қысымы атмосфералық қысымнан аз (вакуум) болатын облыстар (сиреген ауа, сұйық жылдамдығы кенет өсіп кеткен кеңістіктерде) жиі ұшырасып отырады.
Вакуум – атмосфералық қысым мен абсолюттік қысымның айырмасы.
(3.21)
Басқа сөзбен айтқанда, вакуум – атмосфералық қысым мәніне жетіспей тұрған абсолюттік қысымның шамасы.

4-сурет

Мысалы,.4 - суретте А резервуары көрсетілген. Ондағы толтырылған сұйықтың бетіне атмосфералық қысымнан аз қысым р₀түсіп тұр делік (резервуардағы ауаның бір бөлігі вакуум-насоспен сорып алынған). Осы вакуумды табайық. Ол үшін екінші ыдыстағы (В) сұйыққа, h тереңдікке дейін, батырылатын етіп иілген түтікті А резервуарымен жалғайық. Мұндай түтікті кері пьезометр, немесе вакуумметр деп атайды. Резервуардағы сұйық бетіне түсірілген қысым (р₀), атмосфералық қысымнан төмен болғандықтан, иілген түтіктегі сұйық деңгейі, екінші ыдыстағы сұйық бетінен вакуумметрлік биіктікке (h_вак) дейін көтеріледі.
Енді осы биіктікті анықтайық. Ол үшін К нүктесіндегі сұйықтың тепе-теңдігін қарастырамыз.
Түтік тарапынан К нүктесіне түсетін бұл қысым (2.21) өрнегі бойынша

Ал екінші ыдыстағы /В/ сұйық тарапынан түсетін қысым

Сұйық тепе-теңдік күйде болғандықтан
(3.22)
Демек
(3.23)
немесе