MANOMÈTRES

sions, on forme le tube manométrique de deux parties (fig. 371), une partie large surmnnlée d'une partie très étroite et sensiblement cylindrique. De cette façon, l'air qui, sous la pression atmosphérique, remplit tout le tube, occupe encore, dans la partie capillaire, sous les fortes pressions, une longueur sufflsanle pour être mesurée avec précision. On fait d'ailleurs varier le rapport des capacités de la partie capillaire et de la partie large suivant la grandeur des pressions qu'on veut mesurer.

Tous ces instruments se graduent par comparaison, ou d'après une étude préalable de la compressibilité dugaz qu'ils renfermentet un calibrage exact des diverses parties du tube.

516. Manomètre de liegnauU pour les pressions inférieures à 30 atmosphères. — Une modification simple et ingénieuse a permis à Begnault de faire servir le manomètre à air libre (499) jusqu'à 30 atmosphères. Au lieu de communiquer directement avec le réservoir h gaz, le tube DE (fig. 312) du manomètre DEGF communique avec un réservoir auxiliaire AB, tube en laiton h parois épaisses, qui lui-même peut être mis en communication avec le réservoir principal par le robinet à trois voies R et la tubulure C : un second robinet R' règle la communication du ^'^' ^'*

tube manométrique DE et du tube AB, et peut aussi fajre communiquer le tube DE avec l'atmosphère par l'intermédiaire de la tubulure 0. Tout l'appareil est entouré d'un manchon de verre M, rempli d'eau, et porté sur un pied à vis calantes, au moyen desquelles on rend verticaux les tubes du manomètre et les échelles métriques qu'ils portent.

Les robinets R' et B" étant dans la position (1) qu'indique la figure, on verse du mercure par le tube FG jusqu'à ce que le tube DE soit complètement rempli, c'est-à-dire jusqu'à ce que le mercure s'écoule par 0. Dans cette position, le tube AB contient du gaz à la tempéra-

sensiliililé dans toute son étendue. La valeur de v correspondant h la I atmosphérique H est -a; d'après t'cquation (1), la raieur correspon-

B i: est y -T îf ; celle de y eet nulle, si l'on compte les ordonnées à u niveau de lacuTetle;onadonc,pour déterminer la constante, l'équation /ÏÂ H ,

V ft j

■ Cle.

433 EQUILEBUP. DRS GAZ

ture de l'eau du manchon et & la pression du réservoir. On donoc au robinet A la position (â), te gaz est isolé et, si l'on touroe le robinet R' pour l'amener lentement dans la position (2), le gaisp

CLg. 372.

précipite du tube AB dans le lEirge tube DE; on ouvre en mêmi' temps le robinet R" pour faire écouter du mercure et empéclierque ta pression ne devienne trop forte dans DE.

Après avoir amené les deux colonnes sensiblement au mêiuf niveau dans les deux branches du manomètre, on note les divisions de ces tubes auxquelles s'arrêtent les niveaux des colonnes raercurielles. Soit :

MANOMETRES 433

H la hauteur dii baromètre réduite à 0**,

h la différence des niveaux des deux colonnes réduite aussi à 0%

V le volume, supposé constant, du tube A6,

W le volume que le gaz occupe dans le tube DE à la fin de l'expérience,

X la force élastique inconnue dans le réservoir; on a, par la loi de Mariotte (519),

Va: = (V + W) (H + h),

d'où

a: = y-+JfL (H + h).

Supposons, par exemple, que, les tubes AB et DE ayant même longueur, le diamètre de AB soit de 5°"" et celui du mesureur DE de 20™™ ; leurs volumes seront dans le rapport de 1 à 16, et une masse d'air, primitivement à la pression de 17 atmosphères dans AB, ne possédera plus que la pression atmosphérique, après s'être détendue dans le mesureur tout entier. Avec un pareil instrument, on pourra donc mesurer des pressions de 34 atmosphères, en donnant au tube FG une longueur de 1 mètre seulement; mais, en diminuant le volume de AB, c'est-à-dire sa hauteur et sa section intérieure, on pourrait mesurer des pressions beaucoup plus élevées. Quelle que soit d'ailleurs la pression que cet appareil permette d'atteindre, sa sensibilité est constante dans toute l'étendue de son échelle ; mais il faut remarquer qu'à mesure que V diminue, une erreur commise sur h acquiert une importance de plus en plus grande, et qu'en outre, plus V est petit, plus les valeurs de V et W doivent être connues exactement. Il nous reste à examiner comment on y parvient.

Après avoir complètement rempli de mercure le manomètre DE jusqu'à déversement par la tubulure 0 et enlevé cette tubulure pour ôler le mercure qu'elle contient, on tourne graduellement le robinet R" pour l'amener dans la position (3) ; on laisse écouler le mercure jusqu'à une division n, en ayant soin de le recevoir dans un flacon; on recueille de même le mercure correspondant à l'intervalle nn\ n'n'\ et ainsi de suite. Soient;?, p', />", ... les poids des différentes masses de mercure ainsi recueillies ; on construit une courbe ayant pour abscisses les nombres n, n', n'\ ... et pour ordonnées les poids /?,/?', p".... Cette courbe permet de trouver le volume W, exprimé en poids de mercure, que le gaz occupe lorsque le niveau du m(îrcure s'arrête à une division quelconque N.

Pour déterminer V, on fait pour ainsi dire une expérience à blanc. Le manomètre étant rempli de mercure, le tube AB d'air atmosphérique à la pression H, et les robinets R et R' étant dans les positions (1) de la figure 372, on amène ces robinets dans la position (2), et

Ton fait écouler du mercure par le robinet R'^ jusqu'à ce que le niveau s'arrête vers le bas du tube FG. Soit h la différence des niveaux dans les deux branches et W le volume d'air dans DE, on aura évidemment

VH=(V + W)(H-/i),

d'où, pour la valeur de V en poids de mercure,

D'autre part, les échelles des deux tubes divisés étant indépendantes l'une de l'autre, il faut connaître la différence de hauteur de leurs zéros. A cet effet, on remplit le manomètre de mercure jusqu'à différentes hauteurs, les deux tubes communiquant librement avec l'atmosphère, on note les divisions auxquelles s'arrêtent les niveaux, et l'on prend la moyenne de leurs différences.

517. La jauge de Mac Leod, qui sera décrite plus loin (548), est fondée sur un principe inverse de celui de l'appareil précédent et sert, au contraire, à mesurer des pressions trop faibles pour pouvoir être évaluées avec précision à l'aide des appareils précédemment décrits.

518. Manomètres métalliques. — Ces manomètres sont fondés sur

Fig. 373.

Fig. 37-i.

le même principe que le baromètre métallique de Bourdon : un tube de cuivre (fig. 373) à parois minces et à section elliptique

MANOMETRES 435

est enroulé en spirale; Tune de ses extrémités est ouverte et cornmunique avec le récipient qui contient la vapeur; l'autre est fermée et, au moyen d'un ressort et d'un levier, fait mouvoir une longue aiguille sur un cadran divisé. Toute action qui tend à distendre les parois du tube, par suite toute augmentation dans la pression, diminue la courbure et fait marcher l'aiguille dans un certain sens ; toute action contraire augmente la courbure du tube et fait, marcher l'aiguille en sens inverse.

Dans le manomètre Ducomet, la pression s'exerce à l'intérieur d'unecapsule (fîg. 374) formée d'une triple lame argent-cuivre-argent. Contre cette capsule appuie un ressort qui la suit dans ses déformations, et dont les mouvements sont transmis à une aiguille.

On gradue ces manomètres par comparaison avec un manomètre à air libre, et cette comparaison doit être répétée au bout d'un certain temps; car, à la longue, il se produit dans l'état moléculaire du tube et de la capsule des modifications qui en changent l'élasticité.