База знаний Testo | Давление | Физические принципы
Практические знания
об измеряемых параметрах
- На Главную
- База знаний Testo | Давление | Физические принципы
Что означает давление в физическом смысле?
Давление (p) – физическая величина, которая определяется как сила (Fn), действующая на определенную поверхность (A). Эта сила может быть приложена жидкостью, газами или твердыми телами.
Типовой компенсатор давления
Давление согласуется с массой образцовых гирь согласно следующей формуле.
Единицы измерения давления
Единица измерения давления Паскаль (Pa) выводится из единицы силы (веса) Ньютон (N) и единицы площади м². Один Паскаль (Pa) соответствует давлению силой в 1 N, которое перпендикулярно действует на поверхность площадью в 1 м².
Паскаль (Па)
Измерения в чистых помещениях или замеры скорости потока с помощью трубки Пито.
гПа (= мбар)
Давление потока газа, статические давление газа.
бар, КПа, МПа
Стандартные единицы промышленного измерения давления.
мм рт.ст.
(= миллиметры ртутного столба) Стандарт для медицинской технологии (измерение кровяного давления) вместо прежних миллиметров водного столба.
микрон
Самая маленькая единица давления (750 микрон = 1гПа), которая используется, например, при вакуумировании холодильных систем.
Типы давления h4>
При измерении давления фактическое давление сравнивается с эталонным давлением. В измерительных технологиях различаются следующие типы давления, которые позволяют сделать вывод о соотношении измеряемого и эталонного давления. Абсолютное давление отсчитывается от абсолютного вакуума (абсолютного нуля давления).
Абсолютное давление
- Измеряемое давление выше абсолютного нуля
- Эталон – абсолютный вакуум
- Измеряемое давление всегда выше эталонного давления
Дифференциальное давление
- Измеряемое давление может быть выше или ниже любого произвольно выбранного эталонного давления
- Измеряемое давление может быть выше или ниже эталонного давления
Положительное давление
- Измеряемое давление выше барометрического атмосферного давления
- Эталон – атмосферное давление
- Измеряемое давление всегда выше эталонного давления
Отрицательное давление
- Измеряемое давление ниже барометрического атмосферного давления
- Эталон – атмосферное давление
- Измеряемое давление всегда ниже эталонного давления
Атмосферное давление: важнейший параметр для жизни
- Атмосферное давление вызвано массой атмосферы, окружающей Землю
Узнайте о роли, которую давление играет в системах водопровода, канализации, отопления и кондиционирования
Энергетическое образование
1.
ДавлениеДавление — физическая величина, характеризующая состояние сплошной среды и численно равная силе , действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. В простейшем случае изотропной равновесной неподвижной среды (гидростатическое давление) или идеальной (не имеющей внутреннего трения и анизотропной) движущейся среды давление не зависит от ориентации поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы, действующей на малый элемент поверхности, к его площади.
Сила атмосферного давления
Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле.
В 1643 Эванджелиста Торричелли показал, что воздух имеет вес. Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя трубку Торричелли (первый ртутный барометр), — стеклянную трубку, в которой нет воздуха.
В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм.
На земной поверхности атмосферное давление изменяется от места к месту и во времени. Особенно важны определяющие погоду непериодические изменения атмосферного давления, связанные с возникновением, развитием и разрушением медленно движущихся областей высокого давления (антициклонов) и относительно быстро перемещающихся огромных вихрей (циклонов), в которых господствует пониженное давление. Отмечены колебания атмосферного давления на уровне моря в пределах 684 — 809 мм рт. ст.
Нормальным атмосферным давлением называют давление в 760 мм рт.ст. (101 325 Па). В химии стандартным атмосферным давлением с 1982 года по рекомендации IUPAC считается давление ровно 100 кПа.
Атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы. Зависимость давления от высоты описывается т. н. барометрической формулой. Высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 гПа, называется барической (барометрической) ступенью.
На картах давление показывается с помощью изобар — линий, соединяющих точки с одинаковым приземным атмосферным давлением, обязательно приведенным к уровню моря. Атмосферное давление измеряется барометром.
Гидростатическое давление — это давление жидкости, находящейся в состоянии покоя, то есть неподвижной. Гидростатическое давление определяется не объемом, а высотой жидкости. Гидростатическое давление возрастает с увеличением «глубины» жидкости, поскольку увеличивается вес жидкости, давящий сверху вниз.
Единицы измерения давления
| Единицы давления | Паскаль (Pa, Па) |
Бар (bar, бар) |
Техническая атмосфера (at, ат) |
Физическая атмосфера (atm, атм) |
Миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.,mmHg, torr, торр) |
Метр водяного столба (м вод. ст.,m h3O) |
Фунт-сила на кв. дюйм (psi) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Па | 1 | 10-5 | 10. 197 х 106 |
9.8692 х 106 | 7.5006 х 103 | 1.0197 х 104 | 145.04 х 106 |
| 1 бар | 105 | 1 | 1.0197 | 0.98692 | 750.06 | 10.197 | |
| 1 ат | 98066.5 | 0.980665 | 1 | 0.96784 | 735.56 | 10 | 14.223 |
| 1 атм | 101325 | 1. 01325 |
1.033 | 1 | 760 | 10.33 | 14.696 |
| 1 мм рт.ст. | 133.322 | 1.3332 х 10-3 | 1.3595 х 103 | 1.3158 х 103 | 1 | 13.595 х 103 | 19.337 х 103 |
| 1 м вод. ст. | 9806.65 | 9.80665 х 102 | 0.1 | 0.096784 | 73.556 | 1 | 1. 4223 |
| 1 psi | 6894.76 | 68.948 х 103 | 70.307 х 103 | 51.715 | 0.70307 | 1 |
Давление | Определение, измерение и типы
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Этот день в истории
- Викторины
- Подкасты
- Словарь
- Биографии
- Резюме
- Популярные вопросы
- Обзор недели
- Инфографика
- Демистификация
- Списки
- #WTFact
- Товарищи
- Галереи изображений
- Прожектор
- Форум
- Один хороший факт
- Развлечения и поп-культура
- География и путешествия
- Здоровье и медицина
- Образ жизни и социальные вопросы
- Литература
- Философия и религия
- Политика, право и правительство
- Наука
- Спорт и отдых
- Технология
- Изобразительное искусство
- Всемирная история
- Britannica объясняет
В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
- Britannica Classics
Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica. - Demystified Videos
В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы. - #WTFact Видео
В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти. - На этот раз в истории
В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
- Студенческий портал
Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д. - Портал COVID-19
Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня. - 100 женщин
Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю. - Спасение Земли
Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать! - SpaceNext50
Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!
Содержание
- Введение
Краткие факты
- Факты и сопутствующий контент
Викторины
- Физика и естественное право
Давление как физическая величина
Измерение давления Давление является одной из наиболее часто измеряемых и контролируемых физических величин в технике автоматизации.
Она оказывает непосредственное влияние на протекание производственных и промышленных процессов. В этой статье объясняются основы давления и его измерения.
Что такое давление
Давление р определяется как частное величины силы F и размера площади A. Сила распределена вертикально по всей площади поверхности. Единицей давления в системе СИ является Паскаль (Па).
1 Па=Н/м²
Сила F всегда имеет направление (здесь: вертикальное) и поэтому является вектором. Давление p, с другой стороны, не имеет направления — это скаляр. В закрытой системе, т.е. в резервуаре под давлением давление всегда действует перпендикулярно на все поверхности одинаково. На практике это означает, что монтажное положение преобразователя давления или мембраны может быть выбрано произвольно. Например, давление в аккумуляторе компрессора можно измерить, установив преобразователь давления в верхней части бака диафрагмой вниз.
Рис.
1: Определение давления
Международные единицы давления
Если на поверхность площадью 1 м2 действует сила веса 100 г (F = 0,1 кг × 10 м/с2 = 1 Н), это приводит к давлению 1 Па.* В Европе для более высоких давлений обычно используется единица измерения: Бар (бар). Как видно из расчета, Паскаль (Па) имеет слишком маленькое деление для большинства технических приложений.
1 бар = 105 Н/м² = 100 000 Па
Единица измерения бар (бар) обычно указывается на шкале измерения манометров или регистраторов технологических параметров. Интересно отметить, что мм рт. ст. (миллиметры ртутного столба) — единица измерения, часто используемая в медицине. Это используется для определения систолического артериального давления.
1 мм рт.ст. = 133 322 Па
Изделия под давлением
Какова формула давления жидкости или газа?
Согласно определению, если на заданную площадь A = 1 м2 действует сила тяжести F = 1 Н (1 Н — произведение массы m = 100 г и ускорения свободного падения g = 10 м/с2) давление 1 Па.
Формула давления и единица измерения:
p = F/S, где:
p — Давление [Па]
F — Мощность [Н]
S — Поверхность [m 2 ].
Вы можете использовать приведенную выше формулу для расчета давления, если знаете массу объекта или измеряемой среды. Но что, если вам нужно рассчитать давление на дне большой емкости, например, бассейна? В этом случае невозможно определить общую массу воды. Используя формулу, можно определить давление на дне сосуда, исходя исключительно из плотности и высоты столба среды:
Формула давления:
p = ρgh +p 0 , где:
ρ — Плотность среды [кг/м 3 ]
g — Ускорение свободного падения [м/с 2 ].
h — Высота столба жидкости [м].
*Примечание: здесь не использовалось точное значение ускорения свободного падения g = 9,81 м/с2. Вместо этого использовалось округленное значение 10 м/с2.
Типы физического давления
Абсолютное давление
=»» thedir=»ltr»> Нулевой точкой шкалы абсолютного или абсолютного давления является вакуум. Поэтому данные об абсолютном давлении всегда измеряются относительно него. Примером может служить атмосферное давление, которое всегда указывается как абсолютное давление..Относительное давление
При измерении относительного давления
эталонным значением является значение давления окружающей среды. В промышленности давление в оборудовании часто указывается в относительной форме, то есть по отношению к атмосферному давлению. В этом случае фактическое давление представляет собой сумму относительного давления (как оно возникает в процессе) и давления окружающей среды (атмосферного). Однако в промышленности процессы нередко происходят при давлениях, во много раз превышающих атмосферное давление. В таких случаях давление окружающей среды не учитывается.
Статическое и динамическое давление в жидкостях
Статическое давление – это давление газа или жидкости в состоянии покоя, т.