マリオットの瓶は、密閉された瓶やタンクから一定速度の流量を供給する装置です。フランスの物理学者エドム・マリオット（1620-1684）にちなんで名付けられました。マリオットの著作[1]には、ガス注入口を備えた瓶の図が掲載されていますが、この構造は外圧が瓶内の水銀レベルに及ぼす影響を示すために作られたものです。さらに、液体を排出するためのサイフォンや出口 も備えていません。
発明
この設計は、マッカーシー（1934）によって初めて報告されました。[2] 図に示すように、栓付きの貯水池には空気入口とサイフォンが備えられています。空気入口の底部の圧力は、常に貯水池外部の圧力、すなわち大気圧と同じです。もし大気圧よりも大きければ、空気は入りません。サイフォンの入口が同じ深さにある場合、貯水池内の水位の変化に関係なく、常に大気圧で水が供給され、一定の水頭高で流量が供給されます。
この装置は設計のバリエーションが豊富で、一定の水圧が必要な場合、例えば土壌への水の浸透を測定するために一定の水頭で水を供給したり、クロマトグラフィーで移動相を供給したりする際に広く使用されています。
この設計の欠点は、ガス入口の漏れに敏感であることと、圧力制御に影響を与えるため運転中に液体を補充できないことです。現在では、正確な制御は電子装置によって行われています。
アプリケーション
土壌中の水の動きを測定する際、定水頭は制約を簡素化する上で重要です。いくつかの測定技術では、定水頭を提供するためにマリオットの壷が用いられています。グエルフ浸透計は、圃場で不飽和透水係数を測定し、この原理を利用して定水頭を作り出します。[3] 単環式および二重環式浸透計でもマリオットの壷が使用できます。[4]
もう一つの応用は、コントロールライン模型飛行機で使用される一部の燃料タンクにおける同様の配置で、これは「ユニフロー」タンクと呼ばれ、タンクの通気チューブが、エンジンに燃料を供給する燃料ピックアップチューブに近い角柱状タンクの端まで伸びています。そのため、燃料が消費されると、残りの飛行中にタンク内に残っている燃料の量に関係なく、ユニフロータンクはほぼ同じ圧力を供給し、キャブレターのキャリブレーションと空燃比を同じに保ちます。
参照
参考文献
- ^ マリオットの『マリオット』（2 巻、1717 年）。編集 : J. Peyroux、ボルドー、2001 年。ドキュメント サービス ストラスブール大学、2012 年 5 月 17 日にウェイバック マシンおよび Google ブックスにアーカイブ。
- ^ マッカーシー、EL、1934年、「マリオットのボトル」、サイエンス、80:100。
- ^ Reynolds, WD, 1993. 第59章 不飽和透水係数：フィールド測定。MR Cater編『土壌サンプリングと分析方法』カナダ土壌科学協会、633-644ページ。
- ^ Herrick, JE, Van Zee JW, Havstad, KM, Burkett, LM, Whitford, WG「草原、潅木地、サバンナ生態系モニタリングマニュアル」第2巻：設計、補足手法、および解釈。第8章「シングルリング浸透計（水分浸透用）」。https://jornada.nmsu.edu/files/Volume_II.pdf#page=141
さらに読む
- web.physics.ucsb.edu
外部リンク
