En stor del af alle industrielle målinger vedrører på en eller anden måde tryk i dets forskellige former. Flow måles f.eks. ofte ved at bestemme det tryk, der findes på to forskellige punkter i et system.
I et Bourdon-system bruges trykændringer til at frembringe den mekaniske bevægelse af en optagestempel.
Tryk kan også bruges til at måle temperaturen i et fyldt system gennem ændringer, der produceres af en ekspansion af væsken eller væsken i det fyldte system.
Trykmåling foretages mere end nogen anden måling i procesindustrien. Det er den bedste hurtige indikation af det arbejde, der udføres af pumper og kompressorer. Det er også den vigtigste måling af status for trykbeholdere i drift.
Hvad er tryk?
Tryk er et mål for den kraft, der udøves over et enhedsareal.
For trykket i en beholder er det et mål for den kraft, der udøves af en væske som følge af dens molekylære aktiviteter. Dette er en afledning af ovenstående begreb kombineret med den kinetiske teori om materie.
Typer af tryk udøvet af væsker
Tryk produceret af væsker
Alle væsker (væsker og gasser) har vægt, og derfor udøver de et tryk mod væggen i deres beholdere. Det tryk, der udøves af en væske i et givet punkt eller sted i beholderen, afhænger af væskens højde over dette punkt eller sted. Dette tryk er uafhængigt af beholderens form.
I diagrammet ovenfor er de tryk, der udøves i bunden af hver beholder, lige store, forudsat at væskerne har samme massefylde og befinder sig i samme højde.
Tryk produceret af massefylde
Massefylde er vægten af en kubikmeter materiale. Forskellige væsker vejer forskellige mængder for samme volumen og vil derfor skabe forskellige tryk.
Da vi ved, at tryk er lig med kraft (eller vægt) over et enhedsareal, og at vægten af væsken i et fast volumen af en søjle varierer med densiteten, vil en ændring af densiteten derfor ændre trykket i beholderen.
Tryk produceret af gasser
For at studere nogle af de principper, der styrer gassers opførsel, vil vi bruge luft som almindelig kendt gas.
Da luft har vægt, opbygger den statisk tryk, på samme måde som væsker. En kubikfod luft vejer omkring 0,08 lbs. Et rum 10 fod bredt, 20 føler lang og 8 fod højt har 1600 kubikfod luft i det, der vejer omkring 128 lbs. Det dybe luftlag, der dækker jorden, udøver et tryk, der svarer meget til vandtrykket på bunden af havet. Dette tryk er kendt som atmosfærisk tryk og er ca. 14,7 psi ved havoverfladen.
Tryk som følge af ekstern belastning
Det endelige eller samlede tryk, der udøves på et givet punkt i et beholder, en pumpe, en ledning osv. vil afhænge af den håndterede væskes højde eller vægt plus et eventuelt eksternt tryk, der udøves på den håndterede væske. Nedenstående figur viser virkningen af det ydre tryk.
Beholder fyldt med vand i en højde på 20 fod og er åben for atmosfæren. Trykket i bunden vil være 20 × 0,433 eller 8,66 psi. Hvis vi lukker beholderen og tilføjer komprimeret gas på 200 psi på toppen af beholderen, vil vi finde, at trykket i bunden vil være (200 + 8,66) psi, eller 208,66 psi.
Glossar for tryk
Der findes to referencepunkter for trykmåling. Det mest logiske er det absolutte nulpunkt – en tilstand, der kun findes i et perfekt vakuum. Tryk målt fra dette referencepunkt kaldes absolut tryk.
Det andet referencepunkt, der anvendes, er det atmosfæriske tryk. Problemet med dette referencepunkt er, at det ændrer sig med højden (reference med havniveau) og til en vis grad med vejrforholdene. På eller nær havniveau er dette tryk ca. 14,7 psia eller 29,9 tommer eller 760 mmHga.
Absolut tryk, Pabs
Absolut tryk er det tryk, der måles i forhold til nultryk (vakuum).
Manometertryk, Pgauge
Manometertryk (eller undertiden kaldet internt tryk) er det tryk, der måles af et manometer i adgang til atmosfærens tryk.
En trykmåler angiver forskellen mellem trykket i et system eller en beholder og det lokale atmosfæriske tryk.
Vær dog forsigtig ! når du aflæser en trykmåler; bestem, om den aflæser absolut tryk eller overtryk, normalt angivet med “a” eller “g”, f.eks. psia eller barg.
Atmosfærisk tryk, Patm
Atmosfærisk tryk er det tryk, der måles på overfladen i atmosfæren. Problemet er imidlertid, at det ændrer sig med højde og fugtighed.
Det atmosfæriske tryk kan således variere fra et område eller sted til et andet.
Differentialt tryk (DP)
Differentialt tryk er trykforskellen, målt mellem to forskellige trykpunkter, inden for det samme trykreferencepunkt.., f.eks. mellem et ukendt tryk og et lokalt atmosfærisk tryk.
Hovedtryk
Hovedtrykket er det tryk, der udøves af en væske, og som er angivet ved væskens højde i en væskesøjle.
Det afhænger af;
1. væskesøjlens højde.
2. væskens relative massefylde.
Trykhøjde = R.D x h x 9,8 kPa
hvor R.D = væskens relative massefylde, h = væskens højde g = tyngdekraften
Note: Relativ massefylde er en væskes massefylde i forhold til den referentielle standardmassefylde (vand = 1000 kgm-3)
Vakuum
Tryk mindre end atmosfærisk tryk kaldes vakuum. Et vakuum er en mangel på luftvæske. Vakuumskalaen strækker sig mellem det absolutte nulpunkt og det atmosfæriske tryk, og der er således ikke tale om et overtryk. Det behandles som en sugekraft eller et undertryk.
Trykkonverteringer mellem enheder
Metoder til trykmåling
Der findes 3 grundlæggende metoder til trykmåling;
I. Den første metode består i at afveje det ukendte tryk mod det tryk, der frembringes af en væskesøjle med kendt massefylde.
II. Den anden metode består i at lade det ukendte tryk virke på et kendt område og måle den resulterende kraft enten direkte eller indirekte.
III. Den tredje metode består i at lade det ukendte tryk virke på et elastisk materiale og måle den resulterende spænding eller deformation.
Author : N. Asyiddin