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Nella vita, incontriamo spesso situazioni in cui diventa necessario misurare la pressione: arteriosa, atmosferica o pressione o gas in un tubo. Vediamo cos'è questa grandezza fisica. E sorge immediatamente la domanda successiva: in cosa viene misurata la pressione? Si scopre che ci sono diversi tipi di unità di misura applicate a questo quantità fisica. In questo articolo analizzeremo come viene misurata la pressione. Quindi, cominciamo, consideriamo ognuna di queste unità.

ufficialmente riconosciuto sistema internazionale L'unità SI è il Pascal (Pa), e le sue derivate sono il kilopascal (kPa) e il megapascal (MPa). Un Pascal è uguale al seguente rapporto: 1 Pa = 1 N/m 2 . Tuttavia, industrie diverse ne utilizzano di diverse, ad esempio quando si determina la produttività del gas e il consumo di aria compressa (nella tecnologia dei compressori), è possibile utilizzare diverse unità di misura completamente diverse.

Scopriamo in che cosa viene misurata l'aria. L'unità di base utilizzata è il metro cubo al minuto (m 3 /min). Spesso puoi trovare unità come litri al minuto (l / min) o Pressione atmosferica(atm), e nei paesi di lingua inglese possono usare il piede cubo al minuto, o CFM. Diamo un'occhiata al rapporto tra queste quantità. 1 l/min corrisponde a 0,001 m 3 /min, e 1 CFM è uguale a 28,3168 l/min, o 0,02832 m 3 /min. Di conseguenza, 1 m 3 /min è pari a 35,314 CFM. Molto spesso, le prestazioni sono fornite per aspirazione o per condizioni normali (1 atm a una temperatura di 200 gradi Celsius). In questo caso, la lettera "n" è posta davanti all'unità di misura, il che significa condizioni normali. Ad esempio, 10 nm 3 /min.

Inoltre, le seguenti unità possono essere utilizzate per misurare la pressione: mm Hg. Arte. (Torr) - millimetro colonna di mercurio; ATM. - atmosfera fisica; A. - ambiente tecnico; sbarra. È possibile utilizzare un valore come libbre per pollice quadrato - PSI (libbre per pollice quadrato).

Considera il rapporto tra le principali unità di misura della pressione: 1 megapascal equivale a 10 bar o 7500,7 millimetri di mercurio, o 9,8692 atmosfere fisiche, 10,197 atmosfere tecniche e anche 145,04 PSI.

Quindi abbiamo analizzato come viene misurata la pressione in varie aree della tecnologia. E quali strumenti vengono utilizzati per misurare tali grandezze fisiche?

Questi meccanismi sono classificati in base al tipo di pressione misurata (ad esempio, atmosferica, in eccesso o rarefatta, ovvero vuoto) e, ovviamente, in base al principio di funzionamento (liquido, membrana, elettrico, a molla e combinato). Maggior parte parametro principale, che caratterizza un dispositivo per misurare la pressione dell'aria - questo Esistono molti di questi meccanismi. Ecco i principali dispositivi più comunemente utilizzati per misurare la pressione dell'aria:

• barometro aneroide, utilizzato per misurare la pressione atmosferica;
• bartermoigrometro, utilizzato anche per misurare la pressione atmosferica;
• manometri liquidi - utilizzati per misurare le differenze di pressione;
• manometri analogici e digitali.

Riassumendo, diciamo che la conoscenza delle unità di pressione può essere utile a qualsiasi persona moderna.

Lunghezza e distanza Massa Misure di volume prodotti sfusi e prodotti alimentari Area Volume e unità di misura in ricette Temperatura Pressione, sollecitazioni meccaniche, Modulo di Young Energia e lavoro Potenza Forza Tempo Velocità lineare Angolo piatto Efficienza termica e efficienza del combustibile Numeri Unità di misura della quantità di informazioni Tassi di cambio Dimensioni Abbigliamento Donna e calzature Dimensioni di abbigliamento e calzature da uomo Velocità angolare e frequenza di rotazione Accelerazione Accelerazione angolare Densità Volume specifico Momento di inerzia Momento di forza Coppia Calore specifico di combustione (in massa) Densità di energia e calore specifico combustione del combustibile (in volume) Differenza di temperatura Coefficiente di dilatazione termica Resistenza termica Conduttività termica Calore specifico Esposizione energetica, potenza di radiazione termica Densità del flusso di calore Coefficiente di scambio termico Portata volumetrica Portata di massa Portata molare Densità di portata di massa Concentrazione molare Concentrazione di massa in soluzione Viscosità dinamica (assoluta) Viscosità cinematica Tensione superficiale Permeabilità al vapore Permeabilità al vapore, velocità di trasferimento del vapore Livello sonoro Sensibilità del microfono Pressione sonora (SPL) ) Luminosità Intensità luminosa Illuminamento Risoluzione in grafica computerizzata Frequenza e lunghezza d'onda Potenza ottica in diottrie e lunghezza focale Potenza in diottrie e ingrandimento dell'obiettivo (×) Carica elettrica Densità di carica lineare Densità di carica superficiale Densità di carica apparente Elettricità Densità di corrente lineare Densità di corrente superficiale Intensità del campo elettrico Potenziale e tensione elettrostatici Resistenza elettrica Specifica resistenza elettrica Conducibilità elettrica Conducibilità elettrica Capacità elettrica Induttanza American Wire Gauge Livelli in dBm (dBm o dBmW), dBV (dBV), Watt, ecc. Unità Forza magnetomotrice Tensione campo magnetico flusso magnetico Induzione magnetica Velocità di dose assorbita Radiazione ionizzante Radioattività. Decadimento radioattivo Radiazione. Dose di esposizione Radiazioni. Dose assorbita Prefissi decimali Comunicazione dati Tipografia e imaging Unità di volume del legname Calcolo massa molare Sistema periodico elementi chimici DI Mendeleev

Valore iniziale

Valore convertito

pascal exapascal petapascal terapascal gigapascal megapascal kilopascal ettopascal decapascal decapascal centipascal millipascal micropascal nanopascal picopascal femtopascal attopascal newton per sq. newton metro per mq. centimetro newton per mq. millimetro kilonewton per mq. metro bar millibar microbar dynes per mq. centimetro chilogrammo-forza per mq. metro chilogrammo-forza per mq. centimetro chilogrammo-forza per mq. millimetro grammo-forza per mq. centimetro ton-forza (corto) per mq. ft ton-forza (breve) per mq. pollici ton-forza (L) per mq. ft ton-forza (L) per mq. pollice chilolibbra-forza per mq. pollice chilolibbra-forza per mq. pollice lbf/sq. ft lbf/sq. pollice psi poundal per mq. ft torr centimetro di mercurio (0°C) millimetro di mercurio (0°C) pollice di mercurio (32°F) pollice di mercurio (60°F) centimetro d'acqua colonna (4°C) mm c.a. colonna (4°C) pollici w.c. colonna (4°C) piede d'acqua (4°C) pollice d'acqua (60°F) piede d'acqua (60°F) atmosfera tecnica atmosfera fisica decibar di pareti a metro quadro piezo di bario (bario) Pressione di Planck metro d'acqua di mare piede d'acqua di mare (a 15°C) metro d'acqua colonna (4°C)

Maggiori informazioni sulla pressione

informazioni generali

In fisica, la pressione è definita come la forza che agisce per unità di area di una superficie. Se due forze identiche agiscono su una superficie grande e una più piccola, allora la pressione sulla superficie più piccola sarà maggiore. D'accordo, è molto peggio se il proprietario delle borchie ti calpesta il piede rispetto all'amante delle scarpe da ginnastica. Ad esempio, se premi la lama di un coltello affilato su un pomodoro o una carota, la verdura verrà tagliata a metà. La superficie della lama a contatto con la verdura è piccola, quindi la pressione è sufficientemente alta da tagliare la verdura. Se premi con la stessa forza su un pomodoro o una carota con un coltello smussato, quindi, molto probabilmente, la verdura non verrà tagliata, poiché la superficie del coltello è ora più grande, il che significa che la pressione è minore.

Nel sistema SI, la pressione è misurata in pascal, o newton per metro quadrato.

Pressione relativa

A volte la pressione viene misurata come la differenza tra la pressione assoluta e quella atmosferica. Questa pressione è chiamata pressione relativa o relativa e viene misurata, ad esempio, quando si controlla la pressione nei pneumatici delle automobili. Gli strumenti di misura spesso, anche se non sempre, indicano una pressione relativa.

Pressione atmosferica

La pressione atmosferica è la pressione dell'aria in un dato luogo. Di solito si riferisce alla pressione di una colonna d'aria per unità di superficie. Un cambiamento nella pressione atmosferica influenza il tempo e la temperatura dell'aria. Le persone e gli animali soffrono di forti cadute di pressione. La pressione bassa causa problemi a uomini e animali vari gradi gravità, dal disagio mentale e fisico alle malattie mortali. Per questo motivo, le cabine degli aerei sono mantenute ad una pressione superiore alla pressione atmosferica ad una data altitudine perché la pressione atmosferica alla quota di crociera è troppo bassa.

La pressione atmosferica diminuisce con l'altitudine. Le persone e gli animali che vivono in alta montagna, come l'Himalaya, si adattano a tali condizioni. I viaggiatori, invece, dovrebbero prendere le dovute precauzioni per non ammalarsi a causa del fatto che il corpo non è abituato a tali bassa pressione. Gli scalatori, ad esempio, possono soffrire di mal di montagna a causa della mancanza di ossigeno nel sangue e carenza di ossigeno organismo. Questa malattia è particolarmente pericolosa se sei in montagna. a lungo. L'esacerbazione del mal di montagna porta a gravi complicazioni come il mal di montagna acuto, l'edema polmonare di alta quota, l'edema cerebrale di alta quota e forma acuta mal di montagna. Il pericolo di altitudine e mal di montagna inizia a un'altitudine di 2400 metri sul livello del mare. Per evitare il mal di montagna, i medici consigliano di non assumere sedativi come alcol e sonniferi, di bere molti liquidi e di salire in quota gradualmente, ad esempio a piedi piuttosto che con i mezzi di trasporto. È anche buono da mangiare un gran numero di carboidrati e riposati bene, soprattutto se la salita è avvenuta velocemente. Queste misure consentiranno al corpo di abituarsi alla mancanza di ossigeno causata dalla bassa pressione atmosferica. Se queste linee guida vengono seguite, il corpo sarà in grado di produrre più globuli rossi per trasportare l'ossigeno al cervello e organi interni. Per fare questo, il corpo aumenterà il polso e la frequenza respiratoria.

Il primo soccorso in questi casi viene fornito immediatamente. È importante spostare il paziente ad un'altitudine inferiore dove la pressione atmosferica è più alta, preferibilmente inferiore a 2400 metri sopra il livello del mare. Vengono utilizzati anche farmaci e camere iperbariche portatili. Questi sono i polmoni fotocamere portatili che può essere pressurizzato con una pompa a pedale. Un paziente affetto da mal di montagna viene posto in una camera in cui viene mantenuta la pressione corrispondente ad un'altitudine inferiore sul livello del mare. Questa fotocamera viene utilizzata solo per fornire il primo cure mediche, dopo di che il paziente deve essere abbassato.

Alcuni atleti usano la pressione bassa per migliorare la circolazione. Tipicamente, questa formazione si svolge in condizioni normali mentre questi atleti dormono in un ambiente a bassa pressione. Pertanto, il loro corpo si abitua alle condizioni di alta quota e inizia a produrre più globuli rossi, il che a sua volta aumenta la quantità di ossigeno nel sangue e consente loro di ottenere risultati migliori nello sport. Per questo vengono prodotte tende speciali, la cui pressione è regolata. Alcuni atleti cambiano persino la pressione in tutta la camera da letto, ma sigillare la camera da letto è un processo costoso.

abiti

Piloti e cosmonauti devono lavorare in un ambiente a bassa pressione, quindi lavorano in tute spaziali che consentono loro di compensare la bassa pressione. ambiente. Le tute spaziali proteggono completamente una persona dall'ambiente. Sono usati nello spazio. Le tute per la compensazione dell'altitudine sono utilizzate dai piloti ad alta quota: aiutano il pilota a respirare e contrastano la bassa pressione barometrica.

pressione idrostatica

La pressione idrostatica è la pressione di un fluido causata dalla gravità. Questo fenomeno gioca un ruolo enorme non solo in ingegneria e fisica, ma anche in medicina. Ad esempio, la pressione sanguigna è la pressione idrostatica del sangue sulle pareti vasi sanguigni. Pressione sanguignaè la pressione nelle arterie. È rappresentato da due valori: sistolico, o la pressione più alta, e diastolico, o pressione più bassa durante un battito cardiaco. Strumenti per misurare pressione sanguigna sono chiamati sfigmomanometri o tonometri. L'unità di misura della pressione sanguigna è millimetri di mercurio.

La tazza pitagorica è un vaso divertente che utilizza la pressione idrostatica, in particolare il principio del sifone. Secondo la leggenda, Pitagora inventò questa coppa per controllare la quantità di vino che beveva. Secondo altre fonti, questa coppa avrebbe dovuto controllare la quantità di acqua bevuta durante la siccità. All'interno della tazza c'è un tubo curvo a forma di U nascosto sotto la cupola. Un'estremità del tubo è più lunga e termina con un foro nel gambo della tazza. L'altra estremità più corta è collegata da un foro al fondo interno della tazza in modo che l'acqua nella tazza riempia il tubo. Il principio di funzionamento della tazza è simile al funzionamento di un moderno serbatoio del water. Se il livello del liquido supera il livello del tubo, il liquido scorre nella seconda metà del tubo e fuoriesce a causa di pressione idrostatica. Se il livello, al contrario, è inferiore, la tazza può essere tranquillamente utilizzata.

pressione in geologia

La pressione è un concetto importante in geologia. La formazione è impossibile senza pressione pietre preziose sia naturali che artificiali. L'alta pressione e l'alta temperatura sono necessarie anche per la formazione di olio dai resti di piante e animali. A differenza delle gemme, che si trovano principalmente nelle rocce, l'olio si forma sul fondo di fiumi, laghi o mari. Nel tempo, sempre più sabbia si accumula su questi resti. Il peso dell'acqua e della sabbia preme sui resti di organismi animali e vegetali. Nel tempo, questo materiale organico affonda sempre più in profondità nella terra, raggiungendo diversi chilometri sotto la superficie terrestre. Le temperature aumentano di 25°C per ogni chilometro sotto superficie terrestre, quindi, a una profondità di diversi chilometri, la temperatura raggiunge i 50–80 °C. A seconda della temperatura e della differenza di temperatura nel mezzo di formazione, al posto del petrolio può formarsi gas naturale.

gemme naturali

La formazione delle gemme non è sempre la stessa, ma la pressione è una delle principali parti costitutive questo processo. Ad esempio, i diamanti si formano nel mantello terrestre, in condizioni di alta pressione e alta temperatura. Durante le eruzioni vulcaniche, i diamanti si spostano negli strati superiori della superficie terrestre a causa del magma. Alcuni diamanti arrivano sulla Terra da meteoriti e gli scienziati ritengono che si siano formati su pianeti simili alla Terra.

Gemme sintetiche

La produzione di pietre preziose sintetiche è iniziata negli anni '50 e sta guadagnando popolarità Ultimamente. Alcuni acquirenti preferiscono le pietre preziose naturali, ma le pietre preziose artificiali stanno diventando sempre più popolari a causa del prezzo basso e della mancanza di problemi associati all'estrazione di pietre preziose naturali. Pertanto, molti acquirenti scelgono pietre preziose sintetiche perché la loro estrazione e vendita non è associata alla violazione dei diritti umani, al lavoro minorile e al finanziamento di guerre e conflitti armati.

Una delle tecnologie per la coltivazione dei diamanti in laboratorio è il metodo di coltivazione dei cristalli sotto alta pressione E alta temperatura. In dispositivi speciali, il carbonio viene riscaldato a 1000 ° C e sottoposto a una pressione di circa 5 gigapascal. In genere, un piccolo diamante viene utilizzato come seme di cristallo e la grafite viene utilizzata per la base di carbonio. Da esso cresce un nuovo diamante. Questo è il metodo più comune per coltivare diamanti, soprattutto come pietre preziose, a causa del suo basso costo. Le proprietà dei diamanti cresciuti in questo modo sono le stesse o migliori di quelle pietre naturali. La qualità dei diamanti sintetici dipende dal metodo della loro coltivazione. Rispetto ai diamanti naturali, che sono spesso trasparenti, la maggior parte dei diamanti artificiali è colorata.

A causa della loro durezza, i diamanti sono ampiamente utilizzati nella produzione. Inoltre, sono molto apprezzate la loro elevata conduttività termica, le proprietà ottiche e la resistenza agli alcali e agli acidi. Gli utensili da taglio sono spesso rivestiti con polvere di diamante, che viene utilizzata anche in abrasivi e materiali. La maggior parte dei diamanti in produzione sono di origine artificiale a causa del basso prezzo e perché la domanda di tali diamanti supera la possibilità di estrarli in natura.

Alcune aziende offrono servizi per creare diamanti commemorativi dalle ceneri del defunto. Per fare ciò, dopo la cremazione, le ceneri vengono pulite fino ad ottenere il carbonio, quindi sulla base viene coltivato un diamante. I produttori pubblicizzano questi diamanti come ricordo dei defunti e i loro servizi sono popolari, soprattutto nei paesi con un'alta percentuale di cittadini benestanti, come gli Stati Uniti e il Giappone.

Metodo di crescita dei cristalli ad alta pressione e alta temperatura

Il metodo di crescita dei cristalli ad alta pressione e ad alta temperatura viene utilizzato principalmente per sintetizzare i diamanti, ma più recentemente questo metodo è stato utilizzato per migliorare i diamanti naturali o cambiarne il colore. Diverse presse vengono utilizzate per coltivare artificialmente i diamanti. La più costosa da mantenere e la più difficile di queste è la pressa cubica. Viene utilizzato principalmente per migliorare o modificare il colore dei diamanti naturali. I diamanti crescono nella pressa a una velocità di circa 0,5 carati al giorno.

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IN sistema tecnico Unità MKGSS (metro, chilogrammo-forza, secondo) la forza è misurata in chilogrammi di forza (1 kgf ≈ 9,8 N). Unità di pressione in MKSS - kgf / m 2 e kgf / cm 2; unità kgf / cm 2 ha ricevuto il nome tecnico, O atmosfera metrica(A). Nel caso di misurazione in unità dell'atmosfera tecnica di sovrapressione, viene utilizzata la designazione "atti".

IN sistema fisico Unità CGS (centimetro, grammo, secondo) l'unità di forza è la dina (1 dina = 10 -5 N). Nell'ambito del CGS è stata introdotta un'unità di pressione sbarra(1 bar = 1 dine / cm 2). C'è una barra dell'unità di scacchi uno-ma-e-uomini-non-sistemica, me-te-o-ro-lo-gi, o atmosfera standard(1 bar = 10 6 dyne / cm 2; 1 mbar = 10 -3 bar = 10 3 dyne / cm 2), che a volte, fuori contesto, crea confusione. Oltre a queste unità, in pratica viene utilizzata una tale unità fuori sistema come fisico, O atmosfera normale (ATM), che equivale a una colonna di bilanciamento di 760 mmHg. Arte.

Il pascal è uguale alla pressione (sollecitazione meccanica) causata da una forza pari a un newton, uniformemente distribuita su una superficie normale ad essa con un'area di un metro quadrato.

1 kPa = 1000Pa
Pascal (simbolo: Pa, Pa) è un'unità di pressione (sollecitazione meccanica) in SI.
Il pascal è uguale alla pressione (sollecitazione meccanica) causata da una forza pari a un newton, uniformemente distribuita su una superficie normale ad essa con un'area di un metro quadrato.
1 Pa = 1 N/m² ≡ 1 J/m³ ≡ ​​​​1 kg/(m (s²))
L'unità prende il nome dal fisico e matematico francese Blaise Pascal.

1 MPa = 1000000Pa
Pascal (simbolo: Pa, Pa) è un'unità di pressione (sollecitazione meccanica) in SI.
Il pascal è uguale alla pressione (sollecitazione meccanica) causata da una forza pari a un newton, uniformemente distribuita su una superficie normale ad essa con un'area di un metro quadrato.
1 Pa = 1 N/m² ≡ 1 J/m³ ≡ ​​​​1 kg/(m (s²))
L'unità prende il nome dal fisico e matematico francese Blaise Pascal.

Atmosfera tecnica (at, at, kgf / cm²) - è uguale alla pressione prodotta da una forza di 1 kgf, diretta perpendicolarmente e uniformemente distribuita su una superficie piana di 1 cm² (98.066,5 Pa).

Atmosfera standard, normale o fisica (atm, atm) - esattamente uguale a 101325 Pa o 760 millimetri di mercurio. Pressione bilanciata da una colonna di mercurio alta 760 mm a 0 °C, densità di mercurio 13595,1 kg/m³ e accelerazione normale caduta libera 9,80665 mq/s².

Un millimetro di mercurio (mm Hg, mm Hg) è un'unità di pressione non sistemica pari a 101325 / 760 ≈ 133,3223684 Pa; a volte chiamato "torr" (designazione russa - torr, internazionale - Torr) in onore di Evangelista Torricelli.

Un millimetro di colonna d'acqua è un'unità di pressione non sistemica utilizzata in numerosi rami della tecnologia (principalmente nell'idraulica).
Designazioni: Russo: mm w.c. Art., internazionale: mm H 2 O.
1 mm c.a. Arte. pari alla pressione idrostatica di una colonna d'acqua alta 1 mm alla massima densità d'acqua (cioè ad una temperatura di circa 4°C) e all'accelerazione di gravità g = 9,80665 m/s².

Bar (gr. βαρος - gravità) - un'unità di pressione fuori dal sistema, approssimativamente uguale a un'atmosfera.
Una barra equivale a 10 5 N / m² (GOST 7664-61) o 10 6 dynes / cm² (nel sistema CGS).

Libbra per pollice quadrato (designato Psi o lb.p.sq.in.), più precisamente, "libbra-forza per pollice quadrato" (libbra-forza inglese per pollice quadrato, lbf / in²) è un'unità di pressione non sistemica . Utilizzato principalmente negli Stati Uniti. Numericamente pari a 6894,75729 Pa.

Domanda 21. Classificazione degli strumenti di misura della pressione. Il dispositivo del manometro dell'elettrocontatto, metodi della sua verifica.

In molti processi tecnologici, la pressione è uno dei principali parametri che ne determinano l'andamento. Questi includono: pressione nelle autoclavi e nelle camere di vaporizzazione, pressione dell'aria nelle tubazioni di processo, ecc.

Determinazione del valore della pressione

Pressioneè una quantità che caratterizza l'effetto della forza per unità di area.

Quando si determina l'entità della pressione, è consuetudine distinguere tra pressione assoluta, atmosferica, in eccesso e sottovuoto.

Pressione assoluta (pag UN ) - questa è la pressione all'interno di qualsiasi sistema, sotto il quale si trova un gas, vapore o liquido, misurata dallo zero assoluto.

Pressione atmosferica (pag v ) creato dalla massa della colonna d'aria dell'atmosfera terrestre. Ha un valore variabile in funzione dell'altezza dell'area sul livello del mare, della latitudine geografica e delle condizioni meteorologiche.

Sovrapressioneè determinato dalla differenza tra pressione assoluta (p a) e pressione atmosferica (p b):

r izb \u003d r a - r c.

Vuoto (vuoto)è lo stato di un gas in cui la sua pressione è inferiore alla pressione atmosferica. Quantitativamente, la pressione del vuoto è determinata dalla differenza tra la pressione atmosferica e la pressione assoluta all'interno del sistema del vuoto:

p vak \u003d p in - p a

Quando si misura la pressione in mezzi in movimento, il concetto di pressione è inteso come pressione statica e dinamica.

Pressione statica (pag st ) è la pressione che dipende dall'energia potenziale del mezzo gassoso o liquido; determinata dalla pressione statica. Può essere eccesso o vuoto, in un caso particolare può essere uguale all'atmosfera.

Pressione dinamica (pag D ) è la pressione dovuta alla velocità del flusso di un gas o di un liquido.

Pressione totale (pag P ) mezzo in movimento è composto da pressioni statiche (p st) e dinamiche (p d):

r p \u003d r st + r d.

Unità di pressione

Nel sistema di unità SI, l'unità di pressione è considerata l'azione di una forza di 1 H (newton) su un'area di 1 m², ovvero 1 Pa (Pascal). Poiché questa unità è molto piccola, per le misurazioni pratiche viene utilizzato il kilopascal (kPa = 10 3 Pa) o il megapascal (MPa = 10 6 Pa).

Inoltre, nella pratica vengono utilizzate le seguenti unità di pressione:

millimetro di colonna d'acqua (mm di colonna d'acqua);

millimetro di mercurio (mm Hg);

atmosfera;

chilogrammo di forza centimetro quadrato(kg·s/cm²);

La relazione tra queste quantità è la seguente:

1 Pa = 1 N/m²

1 kg·s/cm² = 0,0981 MPa = 1 atm

1 mm c.a. Arte. \u003d 9,81 Pa \u003d 10 -4 kg s / cm² \u003d 10 -4 atm

1 mmHg Arte. = 133.332 Pa

1 bar = 100.000 Pa = 750 mmHg Arte.

Spiegazione fisica di alcune unità di misura:

1 kg s/cm² è la pressione di una colonna d'acqua alta 10 m;

1 mmHg Arte. è la quantità di riduzione della pressione per ogni 10 m di elevazione.

Metodi di misurazione della pressione

L'uso diffuso della pressione, del suo differenziale e rarefazione nei processi tecnologici rende necessario applicare una varietà di metodi e mezzi per misurare e controllare la pressione.

I metodi per misurare la pressione si basano sul confronto delle forze della pressione misurata con le forze:

pressione di una colonna liquida (mercurio, acqua) dell'altezza corrispondente;

sviluppato durante la deformazione di elementi elastici (molle, membrane, scatole manometriche, soffietti e tubi manometrici);

peso del carico;

forze elastiche derivanti dalla deformazione di alcuni materiali e che causano effetti elettrici.

Classificazione degli strumenti di misura della pressione

Classificazione secondo il principio di azione

Secondo tali metodi, gli strumenti di misura della pressione possono essere suddivisi, secondo il principio di funzionamento, in:

liquido;

deformazione;

pistone di carico;

elettrico.

I più utilizzati nell'industria sono gli strumenti di misurazione della deformazione. Il resto, per la maggior parte, ha trovato applicazione in condizioni di laboratorio come esemplari o di ricerca.

Classificazione in base al valore misurato

A seconda del valore misurato, gli strumenti di misura della pressione sono suddivisi in:

manometri - per misurare la pressione in eccesso (pressione sopra la pressione atmosferica);

micromanometri (misuratori di pressione) - per misurare piccoli eccesso di pressione(fino a 40 kPa);

barometri - per misurare la pressione atmosferica;

misuratori di microvuoto (misuratori di spinta) - per misurare piccoli vuoti (fino a -40 kPa);

vacuometri - per misurare la pressione del vuoto;

manometri e vacuometri - per misurare la pressione in eccesso e il vuoto;

manometri - per misurare l'eccesso (fino a 40 kPa) e la pressione del vuoto (fino a -40 kPa);

manometri assoluti - per misurare la pressione, misurata dallo zero assoluto;

manometri differenziali - per misurare le pressioni differenziali (differenziali).

Strumenti di misura della pressione del liquido

L'azione degli strumenti di misura per liquidi si basa sul principio idrostatico, in cui la pressione misurata è bilanciata dalla pressione della colonna di fluido barriera (di lavoro). La differenza di livello in funzione della densità del liquido è una misura della pressione.

Umanometro a forma di- Questo è il dispositivo più semplice per misurare la pressione o la differenza di pressione. È un tubo di vetro piegato riempito con un fluido di lavoro (mercurio o acqua) e attaccato a un pannello con una scala. Un'estremità del tubo è collegata all'atmosfera e l'altra è collegata all'oggetto in cui viene misurata la pressione.

Il limite superiore di misurazione dei manometri a due tubi è 1 ... 10 kPa con un errore di misurazione ridotto di 0,2 ... 2%. L'accuratezza della misurazione della pressione con questo mezzo sarà determinata dall'accuratezza della lettura del valore h (il valore della differenza nel livello del liquido), dall'accuratezza della determinazione della densità del fluido di lavoro ρ e non dipenderà dalla sezione trasversale del tubo.

Gli strumenti di misura della pressione del liquido sono caratterizzati dall'assenza di trasmissione remota delle letture, piccoli limiti di misura e bassa resistenza. Allo stesso tempo, a causa della loro semplicità, basso costo e precisione di misura relativamente elevata, sono ampiamente utilizzati nei laboratori e meno frequentemente nell'industria.

Strumenti di misura della pressione di deformazione

Si basano sul bilanciamento della forza creata dalla pressione o dal vuoto del mezzo controllato sull'elemento sensibile con le forze delle deformazioni elastiche di vari tipi di elementi elastici. Questa deformazione sotto forma di spostamenti lineari o angolari viene trasmessa a un dispositivo di registrazione (indicazione o registrazione) o convertita in un segnale elettrico (pneumatico) per la trasmissione a distanza.

Come elementi sensibili vengono utilizzate molle tubolari monogiro, molle tubolari multigiro, membrane elastiche, soffietti e soffietti a molla.

Per la fabbricazione di membrane, soffietti e molle tubolari vengono utilizzate leghe di bronzo, ottone, cromo-nichel, che si distinguono per un'elasticità sufficientemente elevata, anticorrosione e una piccola dipendenza dei parametri dalle variazioni di temperatura.

Dispositivi a membrana sono utilizzati per misurare basse pressioni (fino a 40 kPa) di fluidi gassosi neutri.

Dispositivi a soffietto progettato per misurare la pressione in eccesso e il vuoto di gas non aggressivi con limiti di misura fino a 40 kPa, fino a 400 kPa (come manometri), fino a 100 kPa (come vacuometri), nell'intervallo -100 ... + 300 kPa (come manometri e vacuometri combinati).

Dispositivi tubolari a molla sono tra i più diffusi manometri, vacuometri e combinati manometri e vacuometri.

Una molla tubolare è un tubo a parete sottile, piegato ad arco di cerchio (singolo o multigiro) con un'estremità sigillata, realizzato in leghe di rame o acciaio inossidabile. Quando la pressione all'interno del tubo aumenta o diminuisce, la molla si svolge o si attorciglia ad un certo angolo.

I manometri del tipo considerato sono prodotti per i limiti di misura superiori di 60 ... 160 kPa. I vacuometri sono prodotti con scala 0…100 kPa. I vacuometri hanno limiti di misurazione: da -100 kPa a + (60 kPa ... 2,4 MPa). Classe di precisione per manometri di lavoro 0,6 ... 4, per esemplare - 0,16; 0,25; 0.4.

Tester a peso morto sono utilizzati come dispositivi per la verifica del controllo meccanico e manometri esemplari di media e alta pressione. La pressione in essi è determinata da pesi calibrati posti sul pistone. Come fluido di lavoro viene utilizzato cherosene, trasformatore o olio di ricino. La classe di precisione dei manometri a peso morto è 0,05 e 0,02%.

Manometri elettrici e vacuometri

Il funzionamento dei dispositivi di questo gruppo si basa sulla proprietà di determinati materiali di modificare i propri parametri elettrici sotto pressione.

Manometri piezoelettrici utilizzato per la misura di pressioni pulsanti ad alta frequenza in meccanismi con carico ammissibile sull'elemento sensibile fino a 8·10 3 GPa. L'elemento sensibile nei manometri piezoelettrici, che converte le sollecitazioni meccaniche in oscillazioni di corrente elettrica, sono piastre cilindriche o rettangolari dello spessore di pochi millimetri realizzate in quarzo, titanato di bario o ceramica PZT (piombo zirconato-titonato).

Estensimetri hanno dimensioni complessive ridotte, dispositivo semplice, elevata precisione e affidabilità nel funzionamento. Il limite superiore delle letture è 0,1 ... 40 MPa, classe di precisione 0,6; 1 e 1.5. Sono utilizzati in condizioni di produzione difficili.

Come elemento sensibile negli estensimetri, vengono utilizzati estensimetri, il cui principio di funzionamento si basa su un cambiamento di resistenza sotto l'azione della deformazione.

La pressione nel manometro è misurata da un circuito a ponte non bilanciato.

A seguito della deformazione della membrana con piastra in zaffiro ed estensimetri, si verifica uno squilibrio del ponte sotto forma di tensione, che viene convertita da un amplificatore in un segnale di uscita proporzionale alla pressione misurata.

Manometri differenziali

Sono applicati a misurazione di una differenza (differenza) di pressione di liquidi e gas. Possono essere utilizzati per misurare il flusso di gas e liquidi, il livello del liquido, nonché per misurare piccole sovrapressioni e pressioni di vuoto.

Manometri differenziali a membrana sono dispositivi di misura primari senza jackal progettati per misurare la pressione di fluidi non aggressivi, convertendo il valore misurato in un segnale CC analogico unificato 0 ... 5 mA.

I manometri differenziali del tipo DM sono prodotti per limitare le perdite di carico di 1,6 ... 630 kPa.

Manometri differenziali a soffietto sono prodotti per limitare le perdite di carico di 1…4 kPa, sono progettati per una sovrapressione di esercizio massima ammissibile di 25 kPa.

Il dispositivo del manometro a elettrocontatto, metodi per la sua verifica

Dispositivo manometro a elettrocontatto

Figura - Schemi schematici dei manometri a elettrocontatto: UN- contatto singolo per cortocircuito; B- apertura a singolo contatto; c - aperto aperto a due contatti; G– due contatti per cortocircuito–cortocircuito; D- apertura-chiusura a due contatti; e- due contatti per chiusura-apertura; 1 - freccia del puntatore; 2 E 3 – contatti elettrici di base; 4 E 5 – rispettivamente zone di contatti chiusi e aperti; 6 E 7 – oggetti di influenza

Uno schema tipico del funzionamento di un manometro a elettrocontatto è illustrato nella figura ( UN). Con un aumento della pressione e raggiungendo un certo valore, la freccia dell'indice 1 con contatto elettrico entra nella zona 4 e si chiude con il contatto di base 2 circuito elettrico del dispositivo. La chiusura del circuito, a sua volta, porta alla messa in servizio dell'oggetto di influenza 6.

Nel circuito di apertura (Fig. . B) in assenza di pressione, i contatti elettrici della freccia indice 1 e contatto di base 2 Chiuso. Sotto tensione U dentro è circuito elettrico dispositivo e oggetto di influenza. Quando la pressione aumenta e il puntatore passa attraverso la zona dei contatti chiusi, il circuito elettrico del dispositivo si interrompe e, di conseguenza, il segnale elettrico diretto all'oggetto di influenza viene interrotto.

Molto spesso in condizioni di produzione vengono utilizzati manometri con circuiti elettrici a due contatti: uno viene utilizzato per l'indicazione sonora o luminosa e il secondo viene utilizzato per organizzare il funzionamento di sistemi di controllo di vario tipo. Pertanto, il circuito di apertura-chiusura (Fig. D) consente a un canale di aprire un circuito elettrico quando viene raggiunta una certa pressione e ricevere un segnale di impatto sull'oggetto 7 , e secondo il secondo - usando il contatto di base 3 chiudere il secondo circuito elettrico aperto.

Circuito di chiusura-apertura (Fig. . e) consente, all'aumentare della pressione, di chiudere un circuito e di aprire il secondo.

Circuiti a due contatti per chiusura-chiusura (Fig. G) e apertura-apertura (Fig. v) prevedono, quando la pressione sale e raggiunge valori uguali o diversi, la chiusura di entrambi i circuiti elettrici o, di conseguenza, la loro apertura.

La parte di elettrocontatto del manometro può essere integrale, combinata direttamente con il meccanismo del misuratore, o fissata sotto forma di un gruppo di elettrocontatto montato sulla parte anteriore del dispositivo. I produttori utilizzano tradizionalmente progetti in cui le aste del gruppo elettrocontatto erano montate sull'asse del tubo. In alcuni dispositivi, di norma, è installato un gruppo elettrocontatto, collegato all'elemento sensibile tramite la freccia indice del manometro. Alcuni produttori hanno imparato il manometro a elettrocontatto con microinterruttori, che sono installati sul meccanismo di trasmissione del misuratore.

I manometri ad elettrocontatto sono prodotti con contatti meccanici, contatti con precarico magnetico, coppia induttiva, microinterruttori.

Il gruppo elettrocontatto con contatti meccanici è strutturalmente il più semplice. Sulla base dielettrica è fissato un contatto di base, che è una freccia aggiuntiva con un contatto elettrico fissato su di essa e collegato a un circuito elettrico. Un altro connettore del circuito elettrico è collegato a un contatto che si muove con una freccia indice. Pertanto, all'aumentare della pressione, la freccia indice sposta il contatto mobile fino a collegarlo al secondo contatto fissato sulla freccia aggiuntiva. I contatti meccanici realizzati sotto forma di petali o cremagliere sono realizzati in leghe argento-nichel (Ar80Ni20), argento-palladio (Ag70Pd30), oro-argento (Au80Ag20), platino-iridio (Pt75Ir25), ecc.

I dispositivi con contatti meccanici sono progettati per tensioni fino a 250 V e sopportano un potere di interruzione massimo fino a 10 W CC o fino a 20 V×A CA. Il ridotto potere di interruzione dei contatti garantisce una precisione di azionamento sufficientemente elevata (fino allo 0,5% pieno valore bilancia).

Un collegamento elettrico più forte è fornito da contatti con precarico magnetico. La loro differenza rispetto a quelli meccanici è che i piccoli magneti sono fissati sul retro dei contatti (con colla o viti), il che aumenta la forza della connessione meccanica. Il potere di interruzione massimo dei contatti con precarico magnetico è fino a 30 W CC o fino a 50 V×A CA e tensione fino a 380 V. A causa della presenza di magneti nel sistema di contatto, la classe di precisione non supera 2,5.

Metodi di verifica ECG

I manometri ad elettrocontatto, così come i sensori di pressione, devono essere verificati periodicamente.

I manometri a elettrocontatto in campo e le condizioni di laboratorio possono essere verificati in tre modi:

verifica del punto zero: quando la pressione viene rimossa, il puntatore dovrebbe tornare al segno "0", il deficit del puntatore non dovrebbe superare la metà della tolleranza di errore dello strumento;

verifica del punto di lavoro: si collega un manometro di controllo al dispositivo in prova e si confrontano le letture di entrambi i dispositivi;

verifica (calibrazione): verifica del dispositivo secondo la procedura di verifica (calibrazione) per questo tipo di dispositivo.

I manometri e i pressostati dell'elettrocontatto vengono controllati per l'accuratezza del funzionamento dei contatti del segnale, l'errore di funzionamento non deve essere superiore a quello del passaporto.

Procedura di verifica

Eseguire la manutenzione del dispositivo a pressione:

Verificare la marcatura e la sicurezza dei sigilli;

La presenza e la forza del fissaggio del coperchio;

Nessun filo di terra rotto;

L'assenza di ammaccature e danni visibili, polvere e sporcizia sulla custodia;

La forza del montaggio del sensore (lavoro in loco);

Integrità dell'isolamento dei cavi (lavori in loco);

Affidabilità del fissaggio del cavo nel dispositivo idrico (lavoro nel luogo di funzionamento);

Controllare il serraggio dei dispositivi di fissaggio (lavori in loco);

Per i dispositivi di contatto, verificare la resistenza di isolamento rispetto all'alloggiamento.

Assemblare un circuito per dispositivi a pressione di contatto.

Aumentando gradualmente la pressione all'ingresso, prendere le letture dello strumento esemplare durante la corsa in avanti e indietro (riduzione della pressione). I rapporti devono essere effettuati in 5 punti equidistanti dell'intervallo di misurazione.

Verificare la precisione del funzionamento dei contatti in base alle impostazioni.