Bazele măsurării presiunii

O mare parte din toate măsurătorile industriale se referă, într-un fel sau altul, la presiune în diferitele sale forme. Debitul, de exemplu, este adesea măsurat prin determinarea presiunii care există în două puncte diferite dintr-un sistem.

Într-un sistem Bourdon, schimbările de presiune sunt folosite pentru a produce mișcarea mecanică a unui stilou de înregistrare.

Presiunea poate fi, de asemenea, folosită pentru a măsura temperatura într-un sistem umplut prin schimbările produse de o expansiune a lichidului sau fluidului din sistemul umplut.

Măsurarea presiunii se face mai mult decât orice altă măsurătoare în industriile de proces. Este cea mai bună indicație rapidă a lucrului efectuat de pompe și compresoare. Este, de asemenea, cea mai importantă măsură a stării de funcționare a recipientelor sub presiune.

Ce este presiunea?

Presiunea este o măsură a forței exercitate pe o unitate de suprafață.

Pentru presiunea dintr-un recipient, este o măsură a forței exercitate de un fluid datorită activităților sale moleculare. Aceasta este o derivare a conceptului de mai sus combinat cu teoria cinetică a materiei.

Tipuri de presiune exercitată de fluide

Presiunea produsă de lichide

Toate fluidele (lichide și gaze) au greutate, deci exercită o presiune împotriva peretelui recipientelor lor. Presiunea exercitată de un lichid în orice punct sau locație dată din recipient depinde de înălțimea lichidului deasupra acestuia. Această presiune este independentă de forma vasului.

În diagrama de mai sus, presiunile exercitate la fundul fiecărui vas sunt egale, cu condiția ca lichidele să aibă aceeași densitate și să se afle la aceeași înălțime.

Presiunea produsă de densitate

Densitatea este greutatea unui metru cub de material. Diferite lichide cântăresc cantități diferite pentru același volum și, prin urmare, ar crea presiuni diferite.

Din moment ce știm că, presiunea este egală cu forța (sau greutatea) pe o unitate de suprafață, și în orice volum fix de coloană, greutatea lichidului conținut variază cu densitatea; prin urmare, schimbarea densității va modifica presiunea din recipient.

Presiunea produsă de gaze

Pentru a studia unele dintre principiile care guvernează comportamentul gazelor, vom folosi aerul ca gaz comun cunoscut.

Din moment ce aerul are greutate, el acumulează presiune statică, cam la fel ca și lichidele. Un picior cub de aer cântărește aproximativ 0,08 lbs. O cameră cu o lățime de 10 picioare, o lungime de 20 de simțiri și o înălțime de 8 picioare are 1600 de picioare cubice de aer în ea, cântărind aproximativ 128 lbs. Stratul adânc de aer care acoperă pământul exercită o presiune asemănătoare cu presiunea apei de pe fundul oceanului. Această presiune este cunoscută sub numele de presiune atmosferică și este de aproximativ 14,7 psi la nivelul mării.

Presiunea rezultată din sarcina externă

Presiunea finală sau totală exercitată în orice punct dat într-un vas, pompă, conductă etc. va depinde de înălțimea sau greutatea lichidului manipulat plus orice presiune externă exercitată asupra lichidului manipulat. Figura de mai jos arată efectul presiunii externe.

Veci umplut cu apă până la o înălțime de 20 de picioare și este deschis la atmosferă. Presiunea la fund ar fi de 20 × 0,433, sau 8,66 psi. Dacă închidem vasul și adăugăm gaz comprimat de 200 psi pe partea de sus a vasului, vom constata că presiunea de jos ar fi (200 + 8,66) psi, sau 208,66 psi.

Glosar de presiune

Există două puncte de referință pentru măsurarea presiunii. Cel mai logic este zero absolut – o condiție existentă doar într-un vid perfect. Presiunile măsurate de la acest punct de referință se numesc presiune absolută.

Celălalt punct de referință utilizat este presiunea atmosferică. Dificultatea acestui punct de referință este că se modifică în funcție de altitudine (referință cu nivelul mării) și, într-o oarecare măsură, în funcție de condițiile meteorologice. La sau aproape de nivelul mării, această presiune este de aproximativ 14,7 psia sau 29,9 inch sau 760 mmHga.

Presiunea absolută, Pabs

Presiunea absolută este presiunea măsurată în raport cu presiunea zero (vid).

Presiunea de manometru, Pgauge

Presiunea de manometru (sau uneori numită presiune internă) este presiunea măsurată de un manometru în acces de presiune a atmosferei.

Un manometru indică diferența dintre presiunea de pe un sistem sau de pe un vas și presiunea atmosferică locală.

Cu toate acestea, fiți atenți ! atunci când citiți un manometru; determinați dacă acesta citește presiunea absolută sau presiunea manometrică, indicată în mod normal prin „a” sau „g”, de exemplu, psia sau barg.

Presiunea atmosferică, Patm

Presiunea atmosferică este presiunea măsurată la suprafață în atmosferă. Cu toate acestea, dificultatea constă în faptul că ea se modifică în funcție de altitudine și umiditate.

De aceea, presiunea atmosferică poate fi diferită de la o zonă sau loc la altul.

Presiunea diferențială (DP)

Presiunea diferențială este diferența de presiune, măsurată între două puncte de presiune diferite, în cadrul aceluiași punct de referință de presiune…, de exemplu, între o presiune necunoscută și o presiune atmosferică locală.

Presiunea de înălțime

Presiunea de înălțime este presiunea exercitată de un lichid care este indicată de înălțimea lichidului într-o coloană de lichid.

Depinde de;

1. înălțimea coloanei de lichid.

2. densitatea relativă a lichidului.

Presiunea de înălțime = R.D x h x 9,8 kPa

unde, R.D = densitatea relativă a lichidului, h = înălțimea lichidului g = forța gravitațională

Nota: Densitatea relativă este densitatea unui lichid în raport cu densitatea standard de referință (apă = 1000 kgm-3)

Vacuum

Presiunea mai mică decât presiunea atmosferică se numește vid. Un vid este o lipsă de fluid de aer. Scala de vid se întinde între punctul de referință zero absolut și presiunea atmosferică, deci nu este o presiune pozitivă. Este tratat ca o forță de aspirație sau ca o presiune negativă.

Conversia presiunii între unități

Metode de măsurare a presiunii

Există 3 metode de bază pentru măsurarea presiunii;

I. Prima metodă presupune echilibrarea presiunii necunoscute în raport cu presiunea produsă de o coloană de lichid de densitate cunoscută.

II. A doua metodă presupune să se lase presiunea necunoscută să acționeze asupra unei suprafețe cunoscute și să se măsoare forța rezultantă fie direct, fie indirect.

III. A treia metodă constă în a permite presiunii necunoscute să acționeze asupra unui material elastic și măsurarea tensiunii sau deformației rezultate.

Autor : N. Asyiddin

.