ПЬЕЗOМЕТР

ПЬЕЗOМЕТР (от греч, piezo - давлю,
сжимаю и ...метр), устройство, служащее для измерения изменения
объёма веществ под воздействием гидростатич. давления (см. Давление
высокое). Пьезометрич. измерения используются для получения данных
о сжимаемости (объёмной упругости) веществ, для исследования диаграмм
состояния, фазовых переходов и др. физ.-хим. процессов.

Конструкция П. определяется диапазоном
применяемых давлений и темп-р, агрегатным состоянием исследуемого вещества
(газообразное, жидкое, твёрдое), его сжимаемостью. Различают в осн. 2 типа
П. В П. первого типа масса М исследуемого вещества постоянна, а
его объём V изменяется с изменением давления р и темп-ры
Т.
П.
такого типа представляет собой толстостенный сосуд, в к-ром сжимают исследуемое
вещество; его применяют для определения сжимаемости газов, жидкостей и
твёрдых тел. В процессе эксперимента измеряют изменение V с
р, при
этом темп-ра вещества обычно поддерживается постоянной. В П. второго типа
М
- переменная величина, а объём сосуда с исследуемым веществом не изменяется
(с точностью до деформации П. под действием давления, к-рая учитывается
как поправка). Для исследования жидкостей, обладающих значит. вязкостью,
и твёрдых тел П. второго типа не применяются. При работе с этими П. измеряют
р, а величину М определяют после каждого изменения
М (напр.,
взвешиванием) или после разгрузки (напр., измерением объёма заполнявшего
П. газа при стандартных условиях).

Для определения сжимаемости жидкостей и
твёрдых тел при высоких давлениях (р 10⁸ - 10¹⁰
н/м²) применяются П. плунжерного или поршневого типа. Схема
подобной установки показана на рис. 16,а, т. 7, стр. 487. В процессе сжатия
определяются V (по смещению поршней, оптически или при помощи находящихся
в сосуде электрических датчиков) и р (по величине усилия, приложенного
к поршню, или при помощи электрич. датчиков). В ряде случаев передающей
давление средой служит само исследуемое вещество. При р.> 10⁹-10¹⁰н/м²
(10-100
кбар)
сжимаемость определяют др. методами, напр. методами рентгеновского
структурного анализа. Изменение линейных размеров тел под гидростатич.
давлением измеряют линейными П. (см. Дилатометр).

Термин "П." (англ. и нем. Piezometer, франц.
piezometre) введён в 20-х гг. 19 в. в связи с работами англ. физика Дж.
Перкинса и И. X. Эрстеда по сжимаемости жидкостей. П. того времени
представлял собой сосуд с исследуемой жидкостью, к-рый погружался открытым-концом
в ртуть, находящуюся, в свою очередь, на дне сосуда высокого давления.
При создании давления над ртутью (водой или маслом) последняя вытеснялась
в сосуд с исследуемой жидкостью. Высота подъёма ртути, зависящая от давления
и сжимаемости исследуемой жидкости, регистрировалась визуально (в стеклянном
П.), по изменению электрич. сопротивления платиновой проволоки и др. методами.
Дальнейшее развитие пьезометрии связано в 19 в. с именами рус. учёных Г.
Ф. Паррота, Э. X. Ленца и Д. И. Менделеева, франц. физиков
Э. Амага и В. Реньо; в 20 в.- гл. обр. с работами Г. Таммана и амер.
физиков Т. Ричардса и П. Бриджмена.

В технике физ. эксперимента при высоких
давлениях П. иногда наз. толстостепные сосуды высокого давления с цилиндрич.
каналом, не предназначенные для измерения сжимаемости. В англ. лит-ре П.
наз. также устройства для измерения давления в проточных системах, давления
воды в мор. глубинах, газов в канале ствола орудия.

Лит.: Бриджмен П. В., Физика высоких
давлений, пер. с англ., М. - Л., 1935; его же, Новейшие работы в области
высоких давлений, пер. с англ., М., 1948; Циклис Д. С., Техника физико-химических
исследований при высоких и сверхвысоких давлениях, 3 изд., М., 1965; Корнфельд
М., Методы и результаты исследования объёмной упругости вещества, "Успехи
физических наук", 1954, т. 54, в. 2. Л. Д. Лившиц.

А Б В Г Д Е Ё 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