Az ipari mérések jelentős része valamilyen módon kapcsolódik a nyomás különböző formáihoz. Az áramlást például gyakran úgy mérik, hogy meghatározzák a rendszer két különböző pontján uralkodó nyomást.
A Bourdon-rendszerben a nyomásváltozást használják a felvevő toll mechanikus mozgásának előállítására.
A nyomás a hőmérséklet mérésére is használható egy töltött rendszerben a töltött rendszerben lévő folyadék vagy folyadék tágulása által okozott változásokon keresztül.
A nyomásmérés minden más mérésnél többször történik a feldolgozóiparban. Ez a legjobb gyors mutatója a szivattyúk és kompresszorok által végzett munkának. A működő nyomástartályok állapotának legfontosabb mérőszáma is.
Mi a nyomás?
A nyomás az egységnyi területre kifejtett erő mérőszáma.
A tartályban lévő nyomás esetében a folyadék által molekuláris tevékenysége miatt kifejtett erő mérőszáma. Ez a fenti fogalomnak az Anyagok kinetikai elméletével kombinált levezetése.
Folyadékok által kifejtett nyomás fajtái
Folyadékok által kifejtett nyomás
Minden folyadéknak (folyadéknak és gáznak) van súlya, ezért nyomást gyakorolnak a tartályuk falára. A folyadék által az edény bármely adott pontján vagy helyén kifejtett nyomás függ a fölötte lévő folyadék magasságától. Ez a nyomás független az edény alakjától.
A fenti ábrán az egyes edények alján kifejtett nyomás egyenlő, feltéve, hogy a folyadékok azonos sűrűségűek és azonos magasságban vannak.
A sűrűség által keltett nyomás
A sűrűség egy köbméter anyag tömege. A különböző folyadékok ugyanarra a térfogatra különböző súlyúak, és ezért különböző nyomást hoznának létre.
Mivel tudjuk, hogy a nyomás egyenlő az egységnyi területre ható erővel (vagy súllyal), és bármely rögzített térfogatú oszlopban a benne lévő folyadék súlya a sűrűséggel változik; ezért a sűrűség változása megváltoztatja a tartály nyomását.
Gázok által keltett nyomás
A gázok viselkedését szabályozó néhány alapelv tanulmányozásához a levegőt fogjuk használni, mint általánosan ismert gázt.
Mivel a levegőnek súlya van, ugyanúgy statikus nyomást épít fel, mint a folyadékok. Egy köbláb levegő súlya körülbelül 0,08 font. Egy 10 láb széles, 20 érzés hosszú és 8 láb magas helyiségben 1600 köbláb levegő van, ami kb. 128 fontot nyom. A földet borító mély légréteg olyan nyomást gyakorol, mint az óceán fenekén a víz nyomása. Ezt a nyomást légköri nyomásnak nevezzük, és a tengerszinten körülbelül 14,7 psi.
A külső terhelésből eredő nyomás
A tartály, szivattyú, vezeték stb. bármely adott pontján kifejtett végső vagy teljes nyomás a kezelt folyadék fejétől vagy súlyától és a kezelt folyadékra kifejtett külső nyomástól függ. Az alábbi ábra a külső nyomás hatását mutatja.
A tartály 20 láb magasságig vízzel van töltve és a légkör felé nyitott. A nyomás az alján 20 × 0,433, azaz 8,66 psi lenne. Ha lezárjuk az edényt, és 200 psi sűrített gázt adunk az edény tetejére, akkor azt találjuk, hogy az alján lévő nyomás (200 + 8,66) psi, azaz 208,66 psi lenne.
A nyomás glosszáriuma
A nyomásméréshez két referenciapont létezik. A leglogikusabb az abszolút nulla – ez az állapot csak tökéletes vákuumban létezik. Az ebből a referenciapontból mért nyomásokat abszolút nyomásnak nevezzük.
A másik használt referenciapont a légköri nyomás. Ezzel a referenciaponttal az a nehézség, hogy a magassággal (a tengerszinthez viszonyítva) és bizonyos mértékig az időjárási viszonyokkal változik. A tengerszinten vagy annak közelében ez a nyomás körülbelül 14,7 psia vagy 29,9 hüvelyk vagy 760 mmHga.
Az abszolút nyomás, Pabs
Az abszolút nyomás a nulla nyomás (vákuum) viszonylatában mért nyomás.
Mérőnyomás, Pgauge
A mérőnyomás (vagy néha belső nyomásnak is nevezik) az a nyomás, amelyet egy mérőműszerrel a légkör nyomásához képest mérünk.
A nyomásmérő egy rendszerben vagy edényben lévő nyomás és a helyi légköri nyomás közötti különbséget jelzi.
A nyomásmérő leolvasásakor azonban legyünk óvatosak !; határozzuk meg, hogy abszolút nyomást vagy nyomásmérőt olvasunk-e le, amelyet általában “a” vagy “g” betűvel jelölünk, pl. psia vagy barg.
Légköri nyomás, Patm
A légköri nyomás a légkörben a felszínen mért nyomás. A nehézséget azonban az jelenti, hogy a magassággal és a páratartalommal változik.
Ezért a légköri nyomás területenként vagy helyenként eltérő lehet.
Differenciális nyomás (DP)
A differenciális nyomás a nyomáskülönbség, amelyet két különböző nyomáspont között mérünk, ugyanazon nyomás vonatkoztatási ponton belül, pl. ismeretlen nyomás és egy helyi légköri nyomás között.
Folyadéknyomás
A nyomásmagasság a folyadék által kifejtett nyomás, amelyet a folyadék magassága jelez egy folyadékoszlopban.
Az függ;
1. a folyadékoszlop magasságától.
2. a folyadék relatív sűrűségétől.
A nyomásmagasság = R.D x h x 9,8 kPa
hol R.D = a folyadék relatív sűrűsége, h = a folyadék magassága g = a gravitációs erő
Megjegyzés: A relatív sűrűség a folyadék sűrűsége a standard sűrűséghez viszonyítva (víz = 1000 kgm-3)
Vákuum
A légköri nyomásnál kisebb nyomást vákuumnak nevezzük. A vákuum a légnemű folyadék hiánya. A vákuumskála az abszolút nulla referenciapont és a légköri nyomás között húzódik, tehát nem pozitív nyomás. Ezt szívóerőként vagy negatív nyomásként kezeljük.
Nyomás átváltások mértékegységek között
A nyomásmérés módszerei
A nyomásmérésnek 3 alapvető módszere van;
I. Az első módszer során az ismeretlen nyomást egy ismert sűrűségű folyadékoszlop által keltett nyomással vetjük össze.
II. A második módszer során az ismeretlen nyomást egy ismert területre engedjük hatni, és az eredő erőt közvetlenül vagy közvetve mérjük.
III. A harmadik módszer során az ismeretlen nyomást rugalmas anyagra engedjük hatni, és mérjük az eredő feszültséget vagy alakváltozást.
Author : N. Asyiddin