HYDRAULICS AND HYDRAULIC MACHINE IN HINDI BY AVADHESH MAURYA SIR MEASURMENT OF PRESSURE CHAPTER 4 BY AVADHESH MAURYA SIR Atmospheric Pressure Pressure Scales Gauge Pressure Manometers

1. HYDRAULICS AND HYDRAULIC MACHINE
अध्याय-4 दाब का मापन (MEASURMENT OF
PRESSURE)
By- Er. Avadhesh maurya

2. वायुमण्डलीय दाब (Atmospheric
Pressure)-
 अन्य तरलों की ही तरह वायु भी अपने भार क
े कारण सब
वस्तुओं पर दाब डालती है और वायु पृथ्वी की सतह क
े
इकाई क्षेत्रफल (Unit Area) पर जितना दाब डालती है, उसे
वायुमण्डलीय दाब (Atmospheric Pressure) कहते हैं।
 ज्यों-ज्यों धरातल क
े ऊपर उठते िाते हैं त्यों-त्यों
वायुमण्डलीय दाब का मान कम होता िाता है।
 वायुमण्डलीय दाब =10.135 N/cm²
= 76 cm पारा स्तम्भ
= 10.33 m पानी स्तम्भ क
े पद में
अध्याय-4 दाब का मापन (MEASURMENT OF PRESSURE)

3. दाब क
े मापक्रम (Pressure Scales) -
ये ननम्नललखित तीन प्रकार क
े होते हैं-
1. गेि दाब या प्रभावी दाब (Gauge Pressure)
2. ननवाात दाब (Vacuum Pressure)या चूषण दाब (Suction Pressure)
3. परम (ननरपेक्ष) दाब (Absolute Pressure)

4. गेि दाब या प्रभावी दाब (Gauge Pressure)-
1. वायुमण्डलीय दाब को आधार मान कर उसक
े ऊपर मापा गया दाब, गेि दाब या
प्रभावी दाब कहलाता है।
2. अर्ाात् गेि दाब पैमाने का शून्य, वायुमण्डलीय दाब होता है और िब दाब
वायुमण्डलीय दाब से कम या ज्यादा होता है तभी गेि दाबमापी पाठयांक देता है।
यदद गेि दाबमापी, वायुमण्डलीय दाब से अधधक को प्रदलशात करे तो +ve
(धनात्मक) प्रकार का और यदद कम दाब को प्रदलशात करे तो -ve (ऋणात्मक)
प्रकार का होता है।
3. -ve (ऋणात्मक) प्रकार का गेि दाब, ननवाात दाब (चूषण दाब) कहलाता है, और
इस दाब को मापने वाला दाबमापी ननवाात-दाबमापी कहलाता है।

5. 2. ननवाात दाब (Vacuum Pressure) या
चूषण दाब (Suction Pressure)-
वायुमण्डलीय दाब से नीचे की ओर मापा िाने
वाला दाब, ननवाात दाब कहलाता है।
इस प्रकार ननवाात दाब पैमाने का शून्य भी
वायुमण्डलीय दाब होता है।

6. 3. परम (या ननरपेक्ष) दाब (Absolute Pressure)-परम शून्य
(Absolute Zero) को आधार मानकर इसक
े ऊपर मापा गया दाब परम-दाब
(Absolute Pressure) कहलाता है।
इस प्रकार परम दाब, गेि दाब व वायुमण्डलीय दाब का क
ु ल बीिीय योग
(Algebraic Sum) होगा।
परम दाब(Absolute pressure) = वायुमण्डलीय दाब + गेि दाब

7. दाब का मापन (Measurement of Pressure)-
एक द्रव क
े दाब का मापन ननम्नललखित यन्त्रों से ककया िा सकता है-
(1) मैनोमीटर (Manometers)-यह वह युजतत है जिसक
े द्वारा हमें जिस द्रव का दाब
नापना हो, उस द्रव क
े दाब को उसी द्रव या कफर ककसी दूसरे उपयुतत (Suitable) द्रव क
े
स्तम्भ से सन्तुलन (Equilibrium) में रिकर दाब मापते हैं।
इनको ननम्न प्रकार वगीकृ त कर सकते हैं-
(a) साधारण मैनोमीटर
(i) पीिोमीटर (Piezometer)
(ii) U-नली मैनोमीटर (U-tube manometer)
(iii)एक स्तम्भ द्रव-दाबमापी (Single column manometer)
(b) भेदसूचक द्रव दाबमापी (Differential manometers)

8. द्रव दाबमापी या मेनोमीटर (Manometer)
ये ऐसी दाबमापक युजततयााँ हैं जिनसे एक द्रव (जिसक
े दाब को मापना है) क
े स्तम्भ
को उसी द्रव या ककसी दूसरे द्रव क
े स्तम्भ द्वारा संतुललत कर द्रव का दाब मापा
िाता है।
“Manometers are pressure measuring devices used for measuring the
pressure at a point in a fluid by balancing the column of fluid by the
same or another column of liquid.”
िैसे पीिोमीटर नली द्रव-दाबमापी, U-नली द्रव-दाबमापी आदद।

9. 1. साधारण द्रव दाबमापी (Simple Manometers)- ये ककसी पाइप या बतान में भरे द्रव का
दाब ककसी बबन्दु पर मापते हैं I
िैसे पीिोमीटर नली, U-नली द्रव-दाबमापी, बैरोमीटर तर्ा साधारण सुग्राही द्रव-दाबमापी
आदद।
2. भेद सूचक द्रव दाबमापी (Differential Manometers)- ये ककसी पाइप में दो िण्डों,
अर्वा दो अलग पाइपों क
े बीच क्रमश: एक ही द्रव या द्रवों क
े बीच दाबान्तर मापने क
े काम
आने वाली युजततयााँ हैं।
िैसे-दो पीिोमीटर नली द्रव-दाबमापी, U-नली भेद सूचक द्रव दाबमापी आदद।
द्रव दाबमापी या मेनोमीटर (Manometer)-
ये दो प्रकार क
े होते हैं-

10. पीिोमीटर नली, एक मैनोमीटर का सरलतम रूप है, जिसे द्रवों क
े मध्यम दाबों
क
े मापन क
े ललए प्रयोग ककया िाता है।
"A piezometer is the simplest form of manometer which can be
used for measuring moderate pressures of liquids."
(a) साधारण मैनोमीटर-
(i) पीिोमीटर (Piezometer)

11. ये साधारण कााँच की नली (कम से कम व्यास 1.3 cm की, ताकक क
े लशका नली की
तरह कक्रया न करें) होती है। नली का एक लसरा उस द्रव से भरे बतान, पाइप या टैंक
की दीवार में छेद करक
े लगा देते हैं, जिसका दाब मापना होता है तर्ा दूसरा लसरा
वायुमण्डल में िुला रहता है। नली की ऊ
ाँ चाई इतनी पयााप्त रिी िाती है ताकक इसमें
से द्रव बबना ऊपर से ननकले काफी ऊ
ाँ चाई तक चढ़ सक
े ।
(i) पीिोमीटर (Piezometer)

12. यह द्रव-दाबमापी, साधारण कााँच की नली को 'U'
अक्षर क
े आकार में मोड़कर बनाया िाता है। इसमें
नली का एक लसरा पाइप या बतान क
े छेद से िुड़ा
होता है (िहााँ दाब मापना होता है) तर्ा दूसरा लसरा
वायुमण्डल में िुला रहता है तर्ा U-नली में अधधक
आ० घ० वाला उपयुतत द्रव भरा होता है िो पहले
द्रव क
े सार् घुलनशील तर्ा कक्रयाशील नहीं होता।
"A U-tube manometer consists of a glass
tube bent in U-shape, one end of which is
connected to a point at which pressure is to
be measured and other end remains open to
this atmosphere U-tube filled by a liquid of
high specific gravity."
(a) साधारण मैनोमीटर
(ii) U-नली मैनोमीटर (U-tube manometer)

13. U-नली द्रव-दाबमापी से दाब मापते समय ननम्न बातों का ध्यान रिकर ही समीकरण बनाते हैं
1. एक ही क्षैनति में सभी बबन्दुओं पर दाब समान होता है।
2. सभी दाब, पानी की सेमी में ऊ
ाँ चाई क
े पदों में, व्यतत ककये िाने चादहये
3. क
े वल ऊध्वााधर ऊ
ाँ चाईयााँ ही समीकरण में प्रयोग की िायें।
4. U-नली में, िहााँ पर दाब ज्ञात हो उसी लसरे से समीकरण बनाना शुरू करना चादहये।
5. यदद ज्ञात बबन्दु (िहााँ पर दाब ज्ञात हो) से नीचे क
े बबन्द पर दाब ज्ञात करना हो तो उससे
सम्बजन्धत द्रव स्तम्भ की ऊ
ं चाई को +ve (धनात्मक) ललिना चादहये, और यदद ज्ञात बबन्दु से
ऊपर क
े बबन्दु पर दाब ज्ञात करना हो तो उससे सम्बजन्धत द्रव की ऊ
ाँ चाई को -ve (ऋणात्मक)
ललिना चादहये।
इस प्रकार एक लसरे से शुरू करक
े बारी-बारी से सभी इजछछत बबन्दुओं पर दाब ज्ञात करक
े
सम्बजन्धत द्रव ऊ
ाँ चाइयों का बीिीय योग (Algebraic Sum) ही अन्त में अज्ञात दाब की
समीकरण क
े रूप में प्राप्त होगा जिससे अज्ञात दाब को गणना की िा सकती है।

14. उदाहरण 2.13. एक 15 cm व्यास वाले पाइप लाइन में बहते
हुए पानी का दाब नापने क
े ललए पारे का साधारण नली का
प्रयोग ककया गया। दादहनी िुली नली में पारे का तल बाई भुिा
की नली में पारे क
े तल से 12.0 cm ऊ
ाँ चा है। मैनोमीटर की
बाईं भुिा पाइप लाइन से िड़ी है और इस भुिा में पारे क
े तल
क
े ऊपर पानी की ऊ
ाँ चाई पाइप लाइन क
े क
े न्द्र तक नापे िाने
पर 6 cm है। पाइप लाइन में दाब cm of water की इकाई में
ज्ञात कररये। इस दाब को N/cm- की इकाई में भी व्यतत
कीजिये।

15. उदाहरण 2.14. एक पाइप, जिसमें पानी बह रहा है, क
े ऋणात्मक (Negative) दाब को
मापने क
े ललए एक पारा-युतत U-ट्यूब मैनोमीटर का प्रयोग ककया गया है। दादहनी भुिा
वायुमण्डल में िुली है। देिें धचत्र 2.11। पाइप में ननवाात् दाब ज्ञात कीजिये यदद दोनों
भुिाओं में पारे क
े तल का अन्तर 100 mm है तर्ा बायीं भुिा में पारे का तल पाइप क
े
क
े न्द्र से 40 mm नीचे है।

16. एक स्तम्भ द्रव-दाब मापी (सूक्ष्मग्राही द्रव दाबमापी)-
[Single Column Manometer (Micromanometer)] ककसी द्रव क
े ककसी
बबन्दु पर अनतसूक्ष्म दाब मापने क
े ललए काम आने वाली युजतत (device) सुग्राही या
सूक्ष्मग्राही साधारण द्रव-दाबमापी कहलाती है।
“The device used to measure very small amount of pressure ai any point of
a liquid is called sensitive or micromanometer."
अर्ाात् इनक
े काया लसद्धान्त क
े अनुसार, ये र्ोड़े से दाब को द्रव की काफी ऊ
ाँ चाई में
प्रदलशात कर देते हैं।

17. ये ननम्न दो प्रकार क
े होते हैं
1. साधारण एकल स्तम्भी सुग्राही द्रव-दाबमापी (Single Column Sensitive
Manometer)
2. साधारण नत नललका सुग्राही द्रव-दाबगपी (Inclined Tube Sensitive Manometer)

18. भेद सूचक या भेददशी द्रव-दाबमापी (Differential Manometer)
भेद सूचक दाबमापी ककसी एक ही पाइप क
े दो स्र्ानों अर्वा दो
ववलभन्न पाइपों क
े बीच दाब क
े अन्तर को ज्ञात करने क
े ललए
प्रयोग ककये िाते हैं।
“A differential manometer is used to measure the
difference in pressures between two points pipe or in
two different pipes.”
ये दाबमापी क
े वल दाब में अन्तर को ही बताते हैं।
ये दाबमापी ननम्न प्रकार क
े होते हैं-

19. 1. दो पीिोमीटर नली दाबमापी (Two Piezometer Tube Manometer)-इस
दाबमापी में दो दाब नललयों को उन दो बबन्दुओं पर िोड़ा िाता है िहााँ पर
दाबान्तर ज्ञात करना होता है। इनक
े दूसरे लसरे वायुमण्डल में िुले रहते हैं।
इसमें नललयों में चढ़े द्रव शीषा को मापा िाता है।
A व B बबन्दुओं पर दाबान्तर,
h = h1 - h2 = P1-P2 (द्रव की ऊ
ाँ चाई क
े पदों में)

20. 2.सीधी U-नली भेद-सूचक या भेदसूची द्रव-दाबमापी—
जिन बबन्दुओं क
े बीच दाबान्तर ज्ञात करना होता है वहीं पर U-नली क
े लसरों को
िोड़ देते हैं। U-नली में कोई भारी आ० घ० वाला द्रव भरा होता है जिसक
े तलों का
अन्तर नोट ककया िाता है। तब,

21. 3. उल्टी U-नली भेद-सूचक द्रव-दाबमापी (Inverted U-
tube Differential Manometer)- जिन बबन्दुओं क
े बीच
दाबान्तर ज्ञात करना होता है वहीं पर उल्टी U-नली क
े
लसरों को िोडा िा है जिसमें अपेक्षाकृ त हल्क
े आ० घ०
वाला द्रव भरा होता है तर्ा पाइप व नली में से हवा
ननकालने क
े ललए ऊपर वायु चुषण क
े ललए लगा होता है।
यदद सूक्ष्म दाबान्तर मापना हो तो भरे िाने वाले द्रव का
आ० घ० बहुत कम रिते हैं।
A व B क
े बीच दाबान्तर = A पर दाब - B पर दाब

22. (2) याबत्रक गेि (Mechanical gauge)-यह वह युजतत है जिसक
े द्वारा
हमें जिस द्रव का दाब नापना हो, उस द्रव क
े दाब को जस्प्रंग या अचल भारों
(spring or dead weights) द्वारा सन्तुलन में रिकर दाब मापते हैंI
ये गेि प्राय: उछच दाब मापने क
े काम आते हैं।
ये अधधक पररशुद्ध (Precise) नहीं होते।
क
ु छ प्रमुि यांबत्रक गेि ननम्न प्रकार हैं-
(i) बोडान नली दाब गेि (Bourdon tube pressure gauge)
(ii) डायाफ्राम दाब गेि (Diaphragm pressure gauge)
(iii) अचल भार दाब गेि (Dead weight pressure gauge)
नोट- अभी तक हमने जितने भी दाबमापी का अध्ययन ककया है वे 2 kg/cm2
से अधधक क
े दाब को नहीं माप सकते र्े। परन्तु यांबत्रक गेि अत्यधधक दाब
मापने में समर्ा होते हैं।

23. 1. बोडान नली दाब गेि (Bourdon-tube
Pressure Gauge)—यह दाबमापी बहुत प्रयोग में आता
है परन्तु अचल-भार दाबमापी से अधधक सुग्राही (Sensitive)
नहीं होता है। इसमें एक कााँसा या लोहा की बनी अर्ाात्
लचीली धातु की अण्डाकार काट की नली ही मौललक अंग
होता है। ये ही दाब का प्रभाव बताती है। िब यह गेि दाब
मापन बबन्दु से िोड़ा िाता है तो दाब क
े अधीन द्रव नली में
बहने लगता है। नली में आने वाले द्रव क
े कारण बना
आन्तररक दाब नली को (इसक
े अपने अण्डाकार रूप से)
वृत्ताकार बनाने का प्रयास करता है। और तब नली सीधी होने
लगती है जिसक
े कारण नली में पैदा हुआ प्रत्यक्ष ववरूपण
(Elastic Deformation) वृत्तीय अंशांककत चक्री पर लगी
नुकीली सुई को घुमाता है िो कक वपनयन तर्ा सैतटर
यन्त्रावली (Pinion and Sector Arrangement) द्वारा िुड़ी
होती है। अंशांककत चक्री पर लगी सुई (सूचक) द्वारा दाब का
माप पढ़ ललया िाता हैं |

24. 2. डायाफ्राम दाब गेि (Diaphragm
Pressure Gauge)- इस दाबमापी से दाब को
मापा िाता है। इसमें एक लहररयादार (Corrugated)
डायाफ्राम होता है िो एक धातु क
े बॉतस में लगा
होता है (िबकक बोडान नली दाब गेि में लगी होती
है)। बॉतस क
े अन्दर ननवाात रहता है। डायाफ्राम पर
दाब आने पर वह ववक्षेवपत (Deflected) होता है। यह
ववक्षेपन ललंक और आलम्ब (Link and Pivot)
प्रणाली क
े द्वारा एक सूची तक पहुाँच िाता है। सूची
डॉयल पट क
े पैमाने पर ललिे अंकों को बतलाती है।
जिससे दाब भी पता चलता है और स्र्ान की ऊ
ाँ चाई
भी पता चलती है।

25. 3. अचल भार दाब गेि (Dead Weight
Pressure Gauge)- सभी गेिों की तुलना
में इस गेि से मापा गया दाब शुद्धतम होता
है। यही कारण है कक इसकी मदद से दूसरी गेि
अंशांककत (Calibrate) की िाती है। इसका
मुख्य भाग एक लसलेण्डर होता है जिसमें दाब
क
े अधीन तरल प्रवेश करता है िो वपस्टन पर
दाब क
े कारण बल लगाता है और इस लगे बल
को वपस्टन पर अचल भार रिकर संतुललत
करते हैं। इस प्रकार,
वपस्टन पर रिा गया अचल भार (N में) तरल का दाब "p" =
वपस्टन की काट का क्षेत्रफल (cm) में A
= F Nicm