في منتصف القرن التاسع عشر قام المهندس الفرنسي أوجين بوردون Eugène Bourdon باستخدام فكرة جهاز الضغط هذا، حيث يعتمد على زنبرك مرن Elastic Spring، أو أنبوب منحني على شكل حرف C ومقطعه العرضي بيضوي الشكل زاويته المركزية 180 درجة إلى 270 درجة.
فعلى الرغم من تصميمه البسيط جداً وتكلفته المنخفضة أيضاً إلا أنه يعطي قياسات ونتائج دقيقة ومنضبطة، كما ونظراً إلى قدرته العالية في قياس الضغوط الأعلى حتى من الضغط الجوي فإنه يستخدم في أنظمة التكييف والتبريد كثيراً، يجب التنويه إلى واجب الأخذ بعين الاعتبار الانتباه إلى أهمية معايرته لضمان صحة قراءاته، وهي عبارة عن القيام بمجموعة من عمليات القياس التي تتم تحت ظروف محددة باستخدام أجهزة وأدوات قياس مستندة إلى معايير دولية.
تصميمه البسيط المكون من أنبوبة معدنية مغلقة من جهة ومفتوحة من الجهة الأخرى وهذه الجهة هي التي تتعرض للإجهاد الميكانيكي الناتج عن تعرضها للضغط الواقع عليها، مما ينتج عنها إزاحة ميكانيكية تؤثر في الجانب المغلق، يتم نقل هذه الإزاحة الى مؤشر مما يتيح في أخيراً إظهار النتيجة وقراءة قيمة الضغط الذي قام بقياسه من خلال ظهورها على مبين الضغط أو Pressure Gauge.
من ناحية الشكل فإن هذه الأنابيب المقوسة بعض الشيء تصبح بحالة استقامة عالية عند تعرضها للضغط القوي من قبل المائع والعكس صحيح فعند انخفاض هذا الضغط فإنها تصبح أكثر مرونة وتقوس بحيث تصبح كشكل حرف C أو الSpiral.
تستخدم لقياس ضغط الهواء في عجلات السيارة أو قياس ضغط السوائل
أنواع أنابيب بوردن:
- أنبوب بوردن المقوسة على شكل حرف C حيث يمكن قياس ضغط يصل إلى 60 باراً.
- أنبوب بوردن الحلزوني أو Helical.
- أنبوب بوردن على شكل ملف Coiled or Spiral.
- لكل من Helical وSpiral فإن استخدامهم يكون لقياس ضغوط أعلى حيث تصل إلى 7000 بار، وذلك نظراً لعوامل كثيرة منها نوع المادة المصنوع منها وسمكها والخ.
أهم المكونات الداخلية له:
- مكان دخول الضغط.
- التدريج أو Dial.
- مبين الضغط.
- طرف توصيل.
- طرف أنبوب.
- أنبوب بوردن.
- والمؤشر أو Pointer.
بعد أن قمت بذكر المكونات الرئيسية لك ستقوم بفهم أهمية ووظيفة كل جزء منها عندما أقوم بتوضيح آلية عمل هذا الجهاز:
- في البداية وعندما يتم الضغط على المساحة أو الجزء الداخلي من الأنبوب، سيحدث بذلك تغيير في المقطع العرضي له أو ما يسمى Cross-Section ليأخذ شكلا أقرب للشكل الدائري.
- حيث يزداد نصف قطر الأنبوب ذو الشكل C نتيجة لهذه الضغوط بحوالي 2 مليمتر إلى ثلاثة.
- وبذلك يعتبر أنه قد تم تحويل هذا الضغط إلى طاقة حركية له قيمة تظهر من خلال المؤشر الذي يظهر بدوره القراءة على التدريج.