Измерение давления

Давление (P), как и температура, является одним из основных параметров состояния вещества, которое характеризует нормально распределенную силу (F), действующую со стороны одного тела на единицу поверхности (S) другого. P=F/S.

Единицей измерения давления принят Паскаль (Па), равный давлению, создаваемому силой в 1 ньютон, действующий на площадь в 1 м². На шкалах измерителей давления могут наноситься кратные значения названной единицы, например, меганьютон на метр квадратный (МН/м²); бар (1 бар = 10⁵ Н/м²); миллибар (1 мбар = 10² Н/м²). В течение переходного периода разрешается применение следующих единиц: кгс/см² = 98066,5 (Н/м²); мм рт. ст. (1 мм рт. ст. = 1,00000014 Тор = 133,3224 Н/м²).

Другие, ранее применявшиеся единицы: 1 ат = 1 кгс/см²- техническая атмосфера; 1 атм = 1,033227 кгс/см² = 760 Тор – физическая атмосфера; 1 мм вод.ст. = 0,00011 кгс/см².

В англосаксонских странах еще находят применение следующие единицы: 1 фунт/дюйм² = 0,070307208 кгс/см² (Великобритания) и 1 фунт/дюйм² (рsi) = 0,070306682 кгс/см² (США). Единица рsig (фунт на квадратный дюйм) употребляется в США для измерения избыточного (по отношению к атмосферному) давления.

Давление, измеряемое относительно вакуума, называют давлением абсолютным (ДА).Барометрическое давление (ДБ) - это абсолютное давление земной атмосферы. Оно зависит от конкретных условий измерения: температуры воздуха и высоты над уровнем моря. Давление, которое больше или меньше атмосферного, но измеряется относительно атмосферного, называют соответственно избыточным (ДИ) или давлением разрежения, вакуумметрическим (ДВ). Очевидно, что ДА=ДБ+ДИ или ДА=ДБ-ДВ. При измерении разности давлений сред в двух различных процессах или двух точках одного процесса, причем таких, что ни одно из давлений не является атмосферным, такую разность называют дифференциальным давлением (ДД).

Манометр (от греч. manos - редкий, неплотный и metreo - измеряю) – это измерительный прибор, с помощью которого определяется давление рабочей среды в различных системах – жидкости, газа, вязких веществ. Существует несколько видов манометров, которые отличаются по типу расчета давления и сфере применения.

По принципу действия манометры делятся на жидкостные, грузопоршневые, деформационные, электрические. Жидкостные манометры основаны на гидростатическом принципе – измеряемое давление уравновешивается давлением высоты столба манометрической жидкости (воды, ртути). В грузопоршневых манометрах сила, действующая на поршень с известной площадью, уравновешивается гирями. В деформационных манометрах измеряемое давление определяется по деформации упругого (чувствительного) элемента. Действие электрических манометров основано на зависимости электрических параметров манометрического преобразователя от измеряемого давления.

Рис. 2.1 Абсолютная шкала давлений, сопоставленная с диапазонами измерения манометров

По виду измеряемого давления манометры подразделяют на приборы измерения избыточного и абсолютного давления - собственно манометры, разрежения - вакуумметры, давления и разрежения - мановакуумметры, атмосферного давления - барометры и разностного давления - дифференциальные манометры (дифманометры). Манометры, вакуумметры и мановакуумметры для измерения небольших (до 20 - 40 кПа) давлений газовых сред называют соответственно напоромерами, тягомерами и тягонапоромерами, а дифманометры с таким диапазоном измерения – микроманометрами.