Виды давления. максимальное избыточное давление воздуха

Абсолютное давление = absolute pressure и приборное (избыточное) давление = gauge pessure. В частности — что такое psig и psia ? Вариант для печати.

В классической физике, например, в термодинамике, давление измеряется в единицах абсолютного давления (большой выбор от dpva.ru) относительно абсолютного вакуума, но, говоря о давлении в технике, мы обычно имеем в виду т.н. приборное или избыточное давление (изредка его еще называют «действующим», и совсем редко «манометрическим»).

Все эти понятия связаны следующим нехитрым равенством: Абсолютное давление на планете земля, это суммарное давление, воздействующее на вещество, или другими словами это сумма атмосферного (барометрического) и избыточного давлений:

Р_абс =Р_атм +Р_изб

Разница между понятиями в том, что:

приборное или избыточное («действующее», «манометрическое») давление измеряется относительно атмосферного, или:
ноль приборного (избыточного) давления равен атмосферному (барометрическому) давлению, или
абсолютный вакуум равен «минус одной атмосфере» приборного (избыточного,манометрического) давления и, при этом, равен нулю абсолютного давления.

Имейте в виду, что в подавляющем большинстве случаев в инжнерной жизни говоря о давлении имеют в виду именно приборное (избыточное) давление. Но всегда можно и переспросить.

Единица давления psig — приборное (избыточное над атмосферным) давление в psi (фунтах на квадратный дюйм) — единица англосаксов. Единица давления psia — абсолютное в psi (фунтах на квадратный дюйм).

Абсолютное давление — величина измеренная относительно давления равного абсолютному нулю. Другими словами — давление относительно абсолютного вакуума.
Барометрическое давление, атмосферное дваление — это абсолютное давление земной атмосферы. Свое названиеэтот тип давления получил от измерительного прибора барометра, который как известно определяет атмосферное давление в определенный момент времени при определенно температуре и на определенной высоте над уровнем моря. Относительно этого давления определяются избыточное давление и вакуум.
Давление избыточное — имеет место в том случае если имеется положительная разность между измеряемым давлением и барометрическим. То есть избыточное давление это величина на которую измеряемое давлением больше барометрического. Для измерения этого вида давления используют манометр. Это, очевидно, положительное приборное давление.
Вакуум или по другому вакуумметрическое давление это величина на которую измеряемое приборное давление меньше барометрического. Если избыточное давление обозначается в положительных единицах, то вакуум в отрицательных от -103 до 0 кПа. Приборы способные измерять этот тип давления называют вакуумметрами. Это, само-собой, отрицательное приборное давление.
Дифференциальное давление возникает когда сравнивается одно давление относительно другого. В строгом смысле все виды двления, кроме абсолютного — диффренциальные 🙂

Измерение — абсолютное давление

Дистанционное измерение уровня в масляном баке.| Измерение уровня в баках и сосудах.

Измерение абсолютного давления в конденсаторе только по вакууму может привести к существенным ошибкам.

Помимо измерения абсолютного давления манометром МП А-15 можно измерять избыточное давление ( положительное и отрицательное) и разность давлений.

Для измерения абсолютного давления применяют также поршневые системы с одним простым поршнем и двумя цилиндрами, каждый из которых содержит измерительные камеры: нижнюю — для сообщения с измеряемым абсолютным давлением, верхнюю — для подключения откачанной вакуумной системы. Вес грузов, необходимых для уравновешивания абсолютного давления, посредством нагрузочного устройства действует на среднюю часть поршня, к которой обеспечен доступ со стороны окружающей манометр среды. Приборы этого типа, например, грузо-поршневой манометр МАД-3, применяются как в государственных поверочных, так и в ведомственных метрологических службах.

Для измерения абсолютного давления применяют приборы, которые называются манометрами абсолютного давления. При отсутствии их измерение производят двумя приборами: если абсолютное давление больше атмосферного, — манометром и барометром, при абсолютном давлении меньше атмосферного — вакуумметром и барометром.

Помимо измерения абсолютного давления манометром МП А — 15 можно измерять избыточное давление ( положительное и отрицательное) и разность давлений.

Ртутный манометр абсолютного давления.

Для измерения абсолютного давления газа ( воздуха) применяется бесшкальный мембранный электрический манометр типа МАДМЭ с магнитомодуляционным преобразователем. Этот прибор имеет в качестве чувствительного элемента замкнутую упругую мембранную коробку, изготовленную из медного сплава и помещенную в цилиндрический корпус, в который подводится измеряемое давление. Из полости коробки воздух полностью удален. Нижняя часть коробки закрепляется в корпусе неподвижно, а верхняя соединяется при помощи штока с магнитным плунжером.

Для измерения малых абсолютных давлений газов могут быть использованы разнообразные явления. Известны вакуумметры, действие которых основано на изменении вязкости, теплопроводности, степени ионизации и других свойств газа в связи с изменением его давления. В вязкостных датчиках регистрируются параметры движения твердого тела, подверженного вязкому взаимодействию с газом, давление которого измеряется. Например, оценка декремента затухания колебаний кварцевой нити или упругой пластины оптическими методами позволяет измерять разрежения порядка Ю-3-10 7 мм рт. ст. При снижении давления газа увеличивается длина свободного пробега молекул.

Для измерения малых абсолютных давлений порядка сотых и тысячных долей мм рт. ст. применяются различные типы манометров абсолютного давления, из которых к группе жидкостных приборов относится манометр сжатия, схема которого показана на фиг.

Для измерений малых абсолютных давлений, применяемых в вакуумной технике, и малых разностей давлений, целесообразно применять паскаль и дольные от него. Поэтому значения малых давлений, выраженные в паскалях, оказываются приблизительно на 2 порядка больше, чем значения давлений в миллиметрах ртутного столба.

Схемы изготовления гофрированных мембран. а — рифление. б — термообработка в прокладках.

При измерении абсолютного давления ( манометрами абсолютного давления, барометрами, высотомерами и др.) внутри коробки создается вакуум. Такие коробки называются анероид-ными в отличие от манометрических, внутренняя полость которых соединена с измеряемым давлением.

Схема автоматического многопредельного манометра.

Классификация манометров по принципу работы

В наши дни работающие в условиях давления устройства используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Следовательно, вместе с ними применяются и манометры, дающие точную информацию о показателях давления. При этом измерительные приборы могут отличаться между собой по конструкции и принципу действия. Имеющиеся на рынке устройства делятся на такие виды:

Современные манометры также делятся между собой на механические и электронные устройства. Механический манометр для насоса или системы водоснабжения имеет простую конструкцию, однако не может достаточно точно измерить давление. В конструкцию электронного прибора входит контактный узел, который более точно измеряет давление рабочей среды.

По способу использования манометры делятся между собой на такие виды:

Стационарные – такие приборы монтируются и применяются только на определенном агрегате без возможности демонтажа измерительного устройства. Зачастую на используемом агрегате также применяется регулятор давления для воды с манометром;
Переносные – эти измерительные приборы могут демонтироваться и использоваться для работы с разными агрегатами и в различных системах. Переносной прибор обладает меньшими габаритами.

Каждый из перечисленных видов приборов нашел свое активное применение. Многие из современных моделей используются в системе отопления частного дома или в квартире, другие – применяются для обслуживания крупных промышленных предприятий.

Не знакомые с измерительными приборами люди часто не могут отличить манометр давления воды в системе водоснабжения от прибора, который используется для измерения давления воздуха и газа. Внешне оба эти устройства практически не отличаются друг от друга. Тем не менее, различие между ними все-таки есть.

Разница между манометром для воды и воздуха заключается в конструкции и принципе их действия. В приборах для воды роль чувствительного элемента играет мембрана и сосуд с жидкостью. В воздушных манометрах чувствительным элементом служит трубчатая пружина, которая при работе заполняется газом или воздухом.

Узнать показатели давления воды в трубопроводе можно без помощи манометра. Все, что для этого требуется – это использовать самодельное приспособление из прозрачного 2-метрового шланга, которое очень просто изготовить своими руками.

В основном, шланг применяется с целью получения замеров давления воды на выходе из крана. Чтобы узнать нужные показатели, один конец шланга вставляется в кран, а второй закупоривается пробкой. После этого в шланг нужно впустить немного воды.

Прежде, чем начать «эксперимент», потребуется выполнить 2 условия:

Установить шланг в вертикальное положение;
Переместить нижний конец шланга так, как указано в схеме.

P – давление в системе, измеряемое в атмосферах;
Pатм – давление, которое присутствует внутри шланга до момента открытия крана;
H0 – высота воздушного столба внутри шланга до момента открытия крана;
H1 – высота воздушного столба после заполнения шланга водой.

Нужно отметить, что собранное приспособление по принципу действия полностью повторяет обыкновенный жидкостный манометр.

Физические принципы

В чистых помещениях, операционных или системах розлива/дозировки необходимо поддерживать низкое дифференциальное давление в областях между помещениями/зонами во избежание проникновения загрязненного воздуха из внешней среды.

В этих целях осуществляется непрерывный мониторинг, измерение и регулировка низкого дифференциального давления (согласно стандарту для чистых помещений ISO 14644: 5 — 20 Па).

Данный стандарт также предусматривает предоставление годовых отчетов (относительно нулевого потенциала и прилегающих помещений).

Определенная разница давлений между чистыми и граничащими с ними помещениями гарантирует качество

Положительное давление в цехах розлива помогает поддержать надлежащий уровень гигиены процессов розлива и дозировки в пищевой промышленности и фармацевтике

В больницах и научно-исследовательских лабораториях поддержание разности давлений предотвращает распространение бактерий и пыли

Автоматическая настройка нулевой точки гарантирует высочайшую, не зависящую от температуры точность и долгосрочную стабильность.

Стабильность нулевой точки трансмиттеров дифференциального давления играет важную роль при измерении низких давлений (в диапазоне 10…50 Па). В то время как для большинства стандартных трансмиттеров дифференциального давления требуется ручная настройка нулевой точки, новые трансмиттеры Testo оснащены функцией автоматической настройки нулевой точки, регулируемой микропроцессором. Низкая степень зависимости сенсора давления от температуры обеспечивает высокую точность и долгосрочную стабильность. При автоматической настройке нулевой точки магнитный клапан сбрасывает воздух по обеим сторонам от сенсора давления с определенной цикличностью, что обеспечивает высочайшую точность процессов в чистых помещениях/

Принцип автоматической настройки нулевой точки трансмиттера дифференциального давления Testo

Определение давления

Давление (P) — соотношение силы (F), действующей на площадь (А).

Производной единицей давления согласно системе единиц является Паскаль: 1 Па = 1 Н/м2, где 1 бар = 100 000 Па.

Типы давления

Атмосферное давление (P_атм.)

Атмосферное давление (= давление окружающей среды) – тип давления, играющий критически важную роль для жизни на Земле. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Воздушный слой простирается в высоту прибл. На 500 км. Давление уменьшается по мере увеличения высоты (абсолютное давление в космическом пространстве P_абс. = 0). Атмосферное давление находится под воздействием климатических условий. Среднее P_атм. на уровне моря составляет 1013.25 гектопаскалей (гПа) или миллибар (мбар). Данный уровень может варьироваться на +/- 5% в зависимости от зон высокого или низкого давления.

Абсолютное давление (P_абс.)

Под абсолютным давлением подразумевается давление безвоздушного космического пространства (нулевое давление) или (искусственно) созданного вакуума. Абсолютное давление указывается с помощью индекса “абс”.

Дифференциальное давление (ΔP)

Под дифференциальным давлением подразумевается разница между давлением p1 и давлением p2 (Δp= p1-p2).

Относительное давление (P_отн.)

Относительное давление указывает на уровень абсолютного давления (P_абс.) по отношению к уровню атмосферного давления (P_атм.); P_отн. =P_абс. — P_атм.. Положительное относительное давление называется избыточным давлением, в то время как отрицательное относительное давление подразумевает под собой вакуум.

Задержка сигнала

Testo 63xx демонстрируют действительно высокий уровень быстродействия, исчисляемый в миллисекундах. Данное преимущество обеспечивает возможность оптимального контроля во многих областях применения. Тем не менее, в некоторых случаях не требуется такое быстрое срабатывание сигнала (например, отдельные пики давления не должны инициировать сигнал тревоги в чистых помещениях). Для достижения этого необходимо увеличить время срабатывания путем установки времени задержки сигнала. Задержка сигнала прибавляется ко времени отклика сенсора и указывает на усреднение значений на выбранном временном интервале. Временной интервал выбирается в диапазоне от 1 c (нет задержки) до макс. 15 c.

Установка времени задержки сигнала с помощью ПО P2A