Что на самом деле означает давление?

Давление — это просто сила, приложенная перпендикулярно поверхности объекта на единицу площади, над которой эта сила распределена. Тем не менее, существует множество способов определения давления, которое в значительной степени зависит от области применения.

Во многих случаях применения существует распространенное ошибочное представление о том, что все измерения давления должны быть абсолютными. Несмотря на то, что существуют приложения, в которых измерение абсолютного давления имеет смысл, для большинства приложений требуется только манометрическое давление. Понимание особенностей применения облегчает выбор подходящего датчика давления.

Ниже приведены некоторые из наиболее часто упоминаемых типов давления

Манометрическое давление (фунт / кв.дюйм) привязано к атмосфере вокруг датчика или давления окружающего воздуха. Проще говоря, это абсолютное давление минус атмосферное давление. Чувствительный элемент отклоняется из-за изменения давления, и поэтому для точного определения измеряемого давления требуется контрольная точка. Манометр (обычно psig, barg и kpag) или датчики давления  имеют вентиляционное отверстие. Этот вентиляционный канал может быть встроен в сам датчик или через трубку в электрическом соединении. Вентиляционное отверстие расположено для использования атмосферного давления в качестве контрольной точки датчика для измерения среды, поэтому, когда порт давления подвергается воздействию атмосферы, датчик будет показывать 0 фунтов / кв. Использование манометра гарантирует, что в любой точке мира датчик всегда будет ссылаться на атмосферное давление места, в котором он установлен.

В то время, как манометрическое давление измеряется от атмосферного, абсолютное давление (psia) измеряется от абсолютного нулевого давления, поэтому, когда порт давления подвергается воздействию атмосферы, датчик будет показывать атмосферное давление (около 14,7 фунтов на квадратный дюйм). Абсолютное давление использует полный вакуум в качестве эталона — это манометрическое давление среды плюс давление атмосферы. В разных местах и ​​на разных уровнях контрольная точка может меняться из-за колебаний атмосферного давления. Атмосферное давление меняется в зависимости от температуры и высоты над уровнем моря. Датчик абсолютного давления удаляет привязку к изменяющемуся атмосферному давлению и полагается на определенный диапазон давления для замера.

Давление в герметичной камере (psis) соотносится с преобладающим атмосферным давлением, которое герметично запечатывается в камере внутри датчика. Вентиляция не требуется, т.к. точка отсчета задана заранее. При воздействии на порт давления окружающей атмосферы датчик показывает 0 psi, если окружающая атмосфера идентична герметичной. Эти датчики полезны в системах, где невозможно обеспечить вентиляционный канал, например, датчик глубины, используемый внутри погружного транспортного средства без поверхностной вентиляционной трубки, в котором датчик должен измерять глубину относительно атмосферного давления на поверхности. Герметичный датчик давления может также использоваться для обеспечения дополнительной герметизации в случае прорыва мембраны высоким давлением .

Перепад давления просто указывает на разницу давления между двумя измерениями давления. Датчик перепада давления используется для определения разницы между двумя отдельными входными портами давления. Например, дифференциальное давление используется для контроля перепада (или потери) давления в одной области объекта до другой, например, давления снаружи и внутри трубы, уровня внутри сосуда высокого давления, до и после барьера на пути потока или даже между двумя точками на любом пути потока.

Единицы давления

фунт / кв.дюйм (фунт на квадратный дюйм): единица измерения на один фунт силы, приложенная к одному квадратному дюйму площади — фунт / кв.дюйм — это традиционная единица измерения давления в имперской и обычной системах США и не является частью Международной системы единиц ( SI).

бар: один бар соответствует атмосферному давлению на Земле на уровне моря, которое в точности равно 100 000 Па. Единица измерения бара — это метрическая единица давления, но не является частью Международной системы единиц (СИ).

Па (Паскаль): Один Паскаль — это единица давления, полученная в Международной системе единиц (СИ). Один Паскаль определяется как один ньютон на квадратный метр.

In.Hg (дюймы ртутного столба): in.Hg определяется как давление, оказываемое на основание столба ртути точно в дюймах, высокое, при гравитации и 0 ° C (32 ° F). In.Hg не является частью Международной системы единиц (SI) 1 in.Hg = 3,38638 кПа. В рт.ст. обычно используются атмосферные давления.

Торр: Единица давления, основанная на абсолютной шкале и определенная как 1/760 от стандартной атмосферы. Исторически один торр должен был быть таким же, как один «миллиметр ртути». Торр не является частью Международной системы единиц (СИ)

in.H2O (дюймы воды): давление в основании столба воды ровно на 1 дюйм выше, при гравитации и 4 ° C (39,2 ° F). In.H2O не является частью Международной системы единиц (SI) 1 in.H2O = 0,249082 кПа. Он обычно используется для измерения перепада давления или в системах с низким давлением воды.

автор — МЭРИ ГЭННОНА