Единицы измерения давления
Единицы измерения давленияПрограмма КИП и А
en
Windows ⁄ Android
Международная система единиц (СИ)
Давлением P называется физическая величина силы F, действующая на единицу поверхности площади S, направленная перпендикулярно этой поверхности.
т.е. P = F / S.
В международной системе единиц (СИ) давление измеряется в Паскалях:
Па — русское обозначение.
Pa — международное.
1 Па = 1 Ньютон / 1 кв. метр (1 Н/м²)
Для практических измерений в КИП и А, 1 Па часто оказывается слишком маленькой величиной давления, и для оперирования реальными данными применяются умножающие приставки — (кило, Мега), умножающие значения в 1тыс. и 1млн. раз соответственно.
1 МПа = 1000 кПа = 1000000 Па
Также, шкалы приборов для измерения давления могут быть непосредственно градуированы в величинах Ньютон / метр, или их производных:
Килоньютон, Меганьютон / м², см², мм².
Тогда получаем следующее соответствие:
1 МПа = 1 МН/м² = 1 Н/мм² = 100 Н/см² = 1000 кН/м² = 1000 кПа = 1000000 Н/м² = 1000000 Па
В России и Европе также широкое применение для измерения давления находят единицы бар (bar) и кгс/м² (kgf/m²), а также их производные (mbar, кгс/см²).
1 бар — это внесистемная единица, равная 100000 Па.
1 кгс/см² — это единица измерения давления в системе МКГСС, и широко применяется в промышленных измерениях давления.
1 кгс/см² = 10000 кгс/м² = 0.980665 бар = 98066.5 Па
Атмосфера
Атмосфера — это внесистемная единица измерения давления приблизительно равная атмосферному давлению Земли на уровне Мирового океана.
Существует два понятия атмосферы для измерения давления:
- Физическая (атм) — равна давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0° C. 1 атм = 101325 Па
- Техническая (ат) — равна давлению, производимому силой в 1 кгс на площадь 1 см².
1 ат = 98066,5 Па = 1 кгс/см²
1 ат = 98066,5 Па = 1 кгс/см²В России для использования в измерениях допущена только техническая атмосфера, и срок ее действия ограничен по некоторым данным 2016 годом.
Водяной столб
Метр водяного столба — внесистемная единица измерения давления, применяемая в ряде производств.
Физически он равен давлению столба воды высотой в 1 м при температуре около 4° C и стандартном для калибровки ускорении свободного падения — 9,80665 м/сек².
м вод. ст. — русское обозначение.
mH2O — международное.
Производными единицами являются см вод. ст. и мм вод. ст.
1 м вод. ст. = 100 см вод. ст. = 1000 мм вод. ст.
Соотносится к другим единицам измерения давления соответствующим образом:
1 м вод. ст. = 1000 кгс/м² = 0.0980665 бар = 9.80665 Па = 73.55592400691 мм рт. ст.
Ртутный столб
Миллиметр ртутного столба — внесистемная единица измерения давления, равная 133.
3223684 Па. Синоним — Торр (Torr).
мм рт. ст. — русское обозначение.
mmHg. — международное.
Использование в России — не ограничено, но не рекомендовано. Применяется в ряде областей техники.
Соотношение к водному столбу: 1 мм рт. ст. = 13.595098063 мм вод. ст.
Единицы США и Британии
В США и Британии применяются также другие единицы измерения давления.
Это связано с тем, что длины выражаются в футах и дюймах, а вес в фунтах, британских и американских тоннах.Примеры некоторых из них:
- Дюйм водного столба
Обозначение: inH2O = 249.08891 Па. - Фут водного столба
Обозначение: ftH2O = 2989.006692 Па. - Дюйм ртутного столба
Обозначение: inHg = 3386.38815789474 Па. - Фунт на квадратный дюйм
Обозначение: psi = 6894. 757293178 Па. - 1000 фунтов на квадратный дюйм
Обозначение: ksi = 6894757.2931783 Па. - Фунт на квадратный фут
Обозначение: psf = 47.8802589803 Па. - Американская (короткая) тонна на квадратный дюйм
Обозначение: tsi = 13789514.58633672267344 Па. - Американская (короткая) тонна на квадратный фут
Обозначение: tsf = 95760.51796067168523226 Па.
Обозначение: br.tsi = 15444256.3366971 Па.- Британская (длинная) тонна на квадратный фут
Обозначение: br.tsf = 107251.780115952 Па.
757293178 Па.Приборы для измерения давления
Для измерения давления применяются манометры, дифманометры (разность давлений), вакуумметры (измерение разряжения).
Давление и сила давления | Физика
Проделаем опыт. Возьмем небольшую доску, в углы которой вбиты четыре гвоздя, и поместим ее остриями вверх на песок. Сверху на нее положим гирю (рис. 81). Мы увидим, что шляпки гвоздей лишь незначительно вдавятся в песок. Если же мы перевернем доску и снова поставим ее (вместе с гирей) на песок, то теперь гвозди войдут в него значительно глубже (рис. 82). В обоих случаях вес доски был одним и тем же, однако эффект оказался разным. Почему?Вся разница в рассматриваемых случаях заключалась в том, что площадь поверхности, на которую опирались гвозди, в одном случае была больше, а в другом меньше. Ведь сначала песка касались шляпки гвоздей, а затем их острия.
Мы видим, что результат воздействия зависит не только от силы, с которой тело давит на поверхность, но и от площади этой поверхности. Именно по этой причине человек, способный скользить по рыхлому снегу на лыжах, сразу же проваливается в него, как только их снимет (рис.
83).Но дело не только в площади. Важную роль играет и величина прикладываемой силы. Если, например, на ту же. доску (см. рис. 81) положить еще одну гирю, то гвозди (при той же площади опоры) погрузятся в песок еще глубже.
Силу, прикладываемую перпендикулярно поверхности, называют силой давления на эту поверхность.
Силу давления не следует путать с давлением. Давление — это физическая величина, равная отношению силы давления, приложенной к данной поверхности, к площади этой поверхности:
,(32.1)
где
р — давление, F — сила давления, S — площадь.
Итак, чтобы определить давление, надо силу давления разделить на площадь поверхности, на которую оказывается давление.
При одной и той же силе давление больше в том случае, когда площадь опоры меньше, и, наоборот, чем больше площадь опоры, тем давление меньше.
В тех случаях, когда силой давления является вес находящегося на поверхности тела (F = P = mg), давление, оказываемое телом, можно найти по формуле
Если давление р и площадь S известны, то можно определить силу давления F; для этого надо давление умножить на площадь:
F = pS (32.
2)
Сила давления (как и любая другая сила) измеряется в ньютонах. Давление же измеряется в паскалях. Паскаль (1 Па) — это такое давление, которое производит сила давления в 1 Н, будучи приложенной к поверхности площадью 1 м2:
1 Па = 1 Н/м2.
Используются также другие единицы давления — гектопаскаль (гПа) и килопаскаль (кПа):
1 гПа = 100 Па, 1 кПа = 1000 Па.
1. Приведите примеры, показывающие, что результат действия силы зависит от площади опоры, на которую действует эта сила. 2. Почему человек, идущий на лыжах, не проваливается в снег? 3. Почему острая кнопка легче входит в дерево, чем тупая? 4. Что называют давлением? 5. Какие вы знаете единицы давления? 6. Чем отличается давление от силы давления? 7. Как можно найти силу давления, зная давление и площадь поверхности, к которой приложена сила?
Давление газа
Давление газаДАВЛЕНИЕ ГАЗА
Введение: Давление определяется потоком массы от высокого давления
области в область низкого давления. |
Что такое давление? ДАВЛЕНИЕ – сила, с которой вещество действует на единицу области на другом веществе. Давление газа – это сила что газ давит на стенки сосуда. Когда ты дуешь воздуха в воздушный шар, воздушный шар расширяется, потому что давление молекул воздуха внутри шара больше, чем снаружи. Давление – это свойство, определяющее направление в котором течет масса. Если шар отпустить, воздух движется из области высокого давления в область низкого давления. Атмосферное давление зависит от высоты так же, как и давление воды.
меняется с глубиной. Атмосферное давление на уровне моря можно выразить через 14,7 фунта на квадратный дюйм. Давление в машине или велосипеде шины также измеряются в фунтах на квадратный дюйм. Автомобиль должен иметь 26-30 фунтов/кв. дюйм. и велосипедные шины 40-60/кв.дюйм. |
БАРОМЕТР: Метеоролог, скорее всего, даст атмосферное или барометрическое давление.
давление 30 дюймов. Этот тип измерения производится с
барометр Торричелли. Он состоит из длинной трубки, закрытой на
один конец, заполненный ртутью и перевернутый в сосуд с ртутью
как показано на рисунке 4. На уровне моря сила атмосферного давления будет поддерживать столбик ртути высотой 760 мм. Собственно, вес ртутный столбик равен силе атмосферного давление. Подобным образом атмосферное давление заставляет воду
аналогичная колонна от |
Простые приложения, связанные с давлением: СОЛОМА ДЛЯ ПИТЬЯ: Соломинка для питья используется для создания всасывание ртом. Собственно это и вызывает снижение давление воздуха внутри соломинки. Поскольку атмосферный давление больше снаружи соломинки, жидкость выталкивается в соломинку и вверх. СИФОН: С помощью сифона можно заставить воду течь «в гору».
Сифон можно запустить, наполнив трубку водой (возможно,
путем всасывания). После запуска атмосферное давление на поверхность
верхнего контейнера нагнетает воду вверх по короткой трубке, чтобы заменить
вода вытекает из длинной трубки. |
Закон Бойля: В 1662 году Роберт Бойль провел первое систематическое исследование
отношение Рисунок 6. ДЕМОНСТРАЦИЯ ЗАКОНА БОЙЛЯ |
Кинетическая молекулярная теория Объяснение закона Бойля Наблюдения за давлением можно объяснить с помощью следующего идеи. Быстрое движение и столкновения молекул с стенки сосуда вызывают давление (силу на единицу площади). Давление пропорционально количеству молекулярных столкновений и сила столкновений в конкретной области. Чем больше столкновения молекул газа со стенками, тем выше давление. |
| Демонстрации: Антигравитация Подвеска вода Магия Дырявая Бутылка — бутылка с отверстиями Верхняя сторона стакан вниз в воде Битва из двух воздушных шаров Воздушный шар Взорванная внутри бутылка Film Can Space Шаттл Рука Кинг-Конга |
Замеры давления производятся
о жидких состояниях – жидкостях и газах. Воздух оказывает давление
к которому мы так привыкли, что игнорируем его. Давление
воды на пловца более заметно. Вы можете быть в курсе
измерения давления в зависимости от погоды или вашего автомобиля
или велосипедные шины.
Что такое давление? Объяснение определения и типов давления
Интуитивно не очевидно, что мы живем в мире, где каждый дюйм нашего тела подвергается давлению (около 14,7 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря).
Давление — это сила, приложенная перпендикулярно поверхности объекта на единицу площади. Математически это P = F/A, где P — давление, F — сила, а A — площадь. Давление является скалярной величиной, которая имеет только величину и не имеет характеристик вектора направления. В практическом смысле мы можем думать о ней как о силе, действующей одинаково на все поверхности, которым она подвергается, и являющейся результатом объединенной энергии газа или жидкости, касающейся этой поверхности.
Существует два основных типа давления — абсолютное и манометрическое, отличающиеся тем, с каким давлением они сравниваются, что называется эталонным давлением.
Стандартная терминология, используемая для описания физических характеристик системы под давлением, может немного сбить с толку новичка в измерении давления. Знание стандартной терминологии обеспечивает общий язык, который гарантирует, что вы получите то, что хотите, при покупке манометра, регулятора давления или калибратора и преобразователя давления, преобразователя или сенсора. Это также устранит несоответствие между калибруемым и калибратором.
Эталоном манометрического давления является окружающее атмосферное давление. Эталоном абсолютного давления является абсолютный вакуум. Таким образом, оба, в некотором смысле, считывают разницу между эталонным давлением и приложенным давлением. Однако при манометрическом давлении эталонное давление может меняться в зависимости от текущего атмосферного давления.
В ситуациях, когда сосуд подвергается атмосферному давлению, мы можем захотеть убедиться, что сосуд не взорвется или не взорвется. В этом случае мы можем измерить разницу между атмосферным давлением и внутренним давлением в резервуаре с помощью датчика избыточного давления с эталоном, подверженным воздействию атмосферного давления.
Дифференциальное давление сравнивает два произвольных давления. По сути, все измерения давления являются дифференциальными, поскольку они сравнивают одно давление с другим. Дифференциальное давление обычно измеряется при повышенном давлении в трубопроводе и используется для измерения расхода в трубопроводе, уровня, плотности и даже температуры.
Вакуумное давление, как и манометрическое давление, относится к атмосферному давлению, но является мерой давления ниже атмосферного и выражается положительным числом.
Двунаправленное давление, также как манометрическое давление, относится к атмосферному давлению, но измеряет давление выше атмосферного как положительное давление и ниже атмосферного как отрицательное давление.