Давление для чайников: определение, объяснение простыми словами. Чем измеряется давление газа.

Кровяное давление — это величина, отражающая силу, с которой кровь воздействует на стенки кровеносных сосудов, с особым акцентом на артерии, которые являются ключевыми элементами кровеносной системы.

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

Измерение давления газа становится необходимостью во многих ситуациях, включая проверки газовых баллонов, контроль давления в трубопроводах, и мониторинг давления в различных емкостях и сосудах. Манометры, или инструменты для измерения давления газа, играют важную роль в этих процессах и находят применение в множестве областей – от медицины до тяжелой промышленности.

Чтобы убедиться, что вы приобрели манометр, который соответствует всем техническим требованиям и нуждам промышленного процесса, важно внимательно изучить классификацию различных типов манометров. В этой статье мы обсудим разнообразие газовых манометров, исследуем их конструктивные особенности и принципы работы.

Классификация по типу измеряемого давления

У устройства, предназначенного для измерения давления газа в различных системах, таких как газовые резервуары, трубы и баллоны, может быть несколько классификаций в зависимости от его конструкции и рабочей модели.

Приборы для измерения давления можно разделить на следующие категории:

по виду измеряемого давления;
по назначению;
по принципу действия;
по классу точности.

Манометры, вакуумметры и барометры классифицируются исходя из типа измеряемого давления.

Классификация манометров также включает в себя степень защиты от неблагоприятного воздействия окружающей среды:

стандартные;
защищенные от попадания пыли;
водонепроницаемые;
устойчивые к агрессивным химическим средам;
взрывозащищенные.

Будьте внимательны: одно устройство может позволять объединить несколько степеней защиты, что делает его более универсальным.

На представленных схемах видно, как осуществляется классификация измерительных приборов по принципу действия, типу давления и применению. Более специфические устройства, такие как жидкостные или весовые манометры, используются реже для измерения давления газа.

Манометр представляет собой компактный прибор, который проводит измерение давления или разности давления. Принцип работы различных манометров зависит от их внутренней конструкции, что необходимо учитывать при выборе устройства для конкретной задачи. Внутри одной категории приборов может существовать несколько подгрупп, где каждое устройство отличается по классам точности.

Манометры абсолютного давления применяются для измерений, основывающихся на нуле, в то время как манометры с избыточным давлением указывают давление, превышающее атмосферное. Все манометры за исключением специфических типов можно обозначать термином «манометр».

Большинство манометров ориентированы на измерение избыточного давления, и их работа является результатом различия между атмосферным и абсолютным давлениями. Манометры для отрицательного давления указывают на характеристики давления разбавленного газа. Приборы, использующие манометрию в коллекторе, измеряют как манометрическое давление, так и давление разбавленного газа, представляют эти величины в одинаковом формате.

Манометры способны работать в диапазоне давления до 40 кПа. По сравнению с ними, устройства, предназначенные для измерения вакуума, могут показывать значения до -40 кПа. Стандартная шкала для манометров, как правило, охватывает диапазон от -20 до +20 кПа.

В различных промышленных сферах манометры находят широкое применение, так как контроль давления в газах требует внимательности и точности, особенно поскольку работа с газами может быть связана с серьезными рисками. Информация о давлении позволяет пользователю понимать текущее состояние измеряемого объекта.

Дифференциальные манометры предназначены для определения различий давления между двумя точками измерения, а микроманометр выполняет функции дифференциального манометра, предоставляя данные о разности давлений в диапазоне 40 кПа.

Классификация по принципу работы

Газовые манометры разделяются на несколько типов в зависимости от механизма считывания:

Деформационные;
Электрические;
Грузопоршневые;
Жидкостные.

Каждый тип обладает особыми характеристиками, которые делают его применимым для определенных условий эксплуатации.

Деформационный вид манометров

Принцип работы приборов деформационного класса основан на том, что давление, воздействующее на чувствительный элемент, вызывает его деформацию. Величина давления определяется путем анализа степени деформации этого элемента.

Такие манометры производятся с высокочувствительными датчиками давления, которые могут быть выполнены в виде трубки Бурдона, мембраны или сильфона.

Манометры, использующие трубки Бурдона, представляют собой изогнутые трубки с овальным сечением, где внутреннее давление газа вызывает изменение их формы, что становится основой для измерения.

Один край трубки запечатан и свободно движется, а другой конец прикреплен для контроля. Когда трубка изгибается из-за давления, её форма стремится к круглой, а движение закрытого конца передается на шкалу измерения.

Для давления до 40 бар в большинстве случаев используются круглые пружины, в то время как для более высоких значений применяются спиральные или винтовые пружины, обеспечивающие большую точность. Точность измерений во многом зависит от конструкции и технологии производства манометра и составляет от 1 до 4 %.

Элементы с мембраной и сильфоном преуспевают в измерении низких давлений, а сильфоны представляют собой тонкостенные металлические трубки с несколькими подвижными поперечными кольцами, которые могут варьироваться по жесткости.

Постепенно, с увеличением температуры, могут происходить пластические деформации, значительно влияющие на точность измерений. Также изменение температуры и рост давления могут ускорять изменения статических характеристик измеряемого устройства.

Мембранные кольца предоставляют широкий диапазон возможностей для настройки чувствительных элементов. Точность их работы не превышает 1,5. Эти устройства обычно защищены специальными механизмами от перегрузки, которые поддерживают диафрагму в безопасности при критических условиях.

Корпуса с диафрагмами также можно встретить в манометрах и вакуумметрах, которые изготавливаются с классами точности до 1,5, 2,5 и достигают значений вплоть до 25 кПа.

Плоские мембраны обладают небольшим смещением рабочей точки, поэтому их чаще всего применяют для преобразования давления в силу. Однако они могут демонстрировать некоторую нестабильность, но легко поддаются вычислительным расчетам.

Для оптимизации статических характеристик используются волноводные пластины и аналогичные конструкции. Первые более легко перемещаются, но менее точные в расчетах, в то время как вторые часто применяются благодаря меньшей жесткости.

Комплексный подход и регулярность: как защитить клубнику от слизней. Как защитить клубнику от слизней?

Давление в физике

Когда ваш преподаватель задает трудные вопросы, ваша задача – правильно ответить на них. Понимание сути вопроса — ключ к успеху. Так что же такое давление с точки зрения физики?

Давление — это скалярная физическая величина, определяющая силу, которая воздействует на единицу площади.

В соответствии с Международной системой единиц (СИ) давление измеряется в паскалях и обозначается буквой p. Один паскаль определяется как давление, оказываемое силой в один ньютон на площади в один квадратный метр. Для русского обозначения используется единица Па, а для международного стандартного обозначения — Pa.

Для вычисления давления необходимо разделить эффективность на площадь, на которую эта сила воздействует.

Любая жидкость или газ, помещенные в контейнер, оказывают давление на его стенки. Например, борщ в кастрюле создает давление на дно и стенки. Формула для нахождения давления, создаваемого жидкостью, отражает зависимость от высоты уровня жидкости и её плотности:

p = ρgh,

где ρ (рох) — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, а h — высота столба жидкости.

Одним из ключевых свойств жидкостей является их изотропия, которая подразумевает равномерное давление во всех направлениях согласно закону Паскаля. Мы рекомендуем ознакомиться с дополнительными материалами о жидкостях, их свойствах и движении в статьях, посвященных уравнению Бернулли.

Наиболее распространенное устройство для измерения давления в быту — это барометр. Но как измеряется давление? Помните, что кроме паскалей существуют и другие, несистемные единицы измерения:

атмосфера;
миллиметр ртутного столба;
миллиметр водяного столба;
метр водяного столба;
килограмм-сила.

Конкретные единицы измерения могут различаться в зависимости от контекста.

Например, когда вы слышите или читаете прогноз погоды, речь идет не о паскалях, а о миллиметрах ртутного столба: 1 мм рт. ст. равен 133 паскалям. Если вы управляете автомобилем, то, скорее всего, знаете, что нормальное давление в шинах составляет около двух атмосфер.

Атмосферное давление

Атмосфера — это газ, а точнее, смесь газов, удерживаемая под действием силы тяжести. Степенно переходя в межпланетное пространство, атмосфера достигает высоты около 100 километров.

Что же такое атмосферное давление? Оно указывает на то, что над каждым квадратным метром поверхности Земли находится столб газа длиной в сто километров. Конечно, воздух приятен и легон, но он также имеет вес, создавая давление на поверхность Земли — это и есть атмосферное давление.

Нормальное атмосферное давление, равное 101325 Па, соответствует давлению на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. Это давление эквивалентно столбу ртути высотой 766 мм.

С увеличением высоты над уровнем моря, атмосферное давление снижается. Примером служит вершина Джомолунгмы, где атмосферное давление составляет всего одну четверть от нормального уровня.

Артериальное давление

Еще один аспект, с которым мы часто сталкиваемся в повседневной жизни, это измерение артериального давления.

Кровяное давление — это давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, в первую очередь, артерий.

Если вам измерили давление и вы получили значения 120 на 80, это считается нормальным. Значения 90 на 50 или 240 на 180, напротив, могут указывать на проблемы со здоровьем, и вам лучше обратиться к врачу для дополнительного обследования.

Но что означают числа 120 на 80 на практике? В каких единицах измеряют это давление? Отвечая на этот вопрос, можно сказать, что артериальное давление в клинической практике принимается к измерению в миллиметрах ртутного столба, что обозначает избыточное давление крови по сравнению с атмосферным давлением.

Кровь оказывает давление на стенки сосудов, уравновешивая атмосферное давление, оказывающее вес сверху. Если бы этого не происходило, мы бы испытывали давление огромного столба воздуха над нами, что могло бы привести к неблагоприятным последствиям.

Почему же артериальное давление имеет двузначные значения? Информация о норме и патологии дается при измерении пульсового давления.

Первое значение (120) обозначает систолическое давление — это давление в момент сокращения сердечной мышцы, и это значение представляет собой самый высокий уровень давления. Второе значение (80) — это диастолическое давление, обозначающее наиболее низкий уровень давления между сокращениями сердца.

В процессе измерения фиксируются как систолическое, так и диастолическое давление. Например, у здорового человека нормой считается показатель 120 на 80 мм рт. ст., где систолическое давление составляет 120 мм рт. ст., а диастолическое — 80 мм рт. ст. Разница между двумя значениями называется пульсовым давлением.

Приборы для измерения давления

Прибор для измерения давления как газов, так и жидкостей, становится необходимостью фактически в любой системе, где требуется контроль давления. Это контроль необходим в трубопроводных системах и в различных ёмкостях, и для этого используются как манометры, так и другие инструменты для измерения давления газа. Качественный манометр для измерения давления газа обеспечит надежное функционирование оборудования, вне зависимости от системы – будь то газопровод, отопительный контур или любой замкнутый контур.

Принцип работы устройства.
Вид измеряемого давления.
Разновидность класса точности.
Применение и назначение.

Манометры давления

Манометр – это специализированный прибор, который применяется для измерения перепадов давления (например, специальные датчики перепада давления dp05 для жидких газов) или показания абсолютного и манометрического давления. Наиболее распространенные приборы предназначены исключительно для измерения избыточного давления, где «нулевая точка» соответствует давлению окружающей среды. Также существуют универсальные манометры, например, манометр fd 09 для газов.

В чем измеряется давление газа

Важно знать, что 1 Ньютон на квадратный метр соответствует 1 паскалю, тогда как 1 атмосфера равна 101325 паскалям. Кроме того, такая единица измерения, как «бар», равна 105 Па.

Общетехнические.
Эталонные.
Специальные.

Освежитель воздуха для дома: своими руками творим аромат. Как сделать освежитель воздуха?

Какими приборами измерить давление газа

Современные технологии позволяют использовать различные типы приборов, которые отображают значения давления за определённые промежутки времени:

Электронные манометры – это высокоточные устройства, которые могут работать в широком диапазоне температур. Примером такого устройства является электронный манометр для измерения давления газа ht.
Мановакуумметры – специальные устройства, использующиеся в диапазонах давления от отрицательных до положительных значений.
Вакуумметры, разделяющиеся на тягомеры и менее распространенные тягонапоромеры, измеряют давление ниже атмосферного в диапазоне от -1 до 0.
Манометры, предназначенные для работы при экстремально низких значениях, с диапазоном до +40 кПа.

Установка манометра

Оптимальная установка манометра предполагает, что прибор будет размещен на высоте не более 3 метров от поверхности, чтобы обеспечить легкость считывания значений. Установка манометра должна проходить в трубе между запорным клапаном и резервуаром.

При этом поперечное сечение манометра должно быть не менее 10 см.

Голубой цвет корпуса используется в кислородных системах.
Желтый цвет предназначен для аммиачных устройств.
Красный цвет используется для воспламеняемых газов.
Черный цвет для негорючих газов.
Белый цвет применяется для устройств, работающих с ацетиленом.

Манометры могут быть установлены разными способами:

Прямой установкой.
С помощью трехходового крана.
С помощью импульсивной трубки.

Прибор контроля давления газа Buderus

Манометр давления газа важен для отключения котла в случае снижения давления в газовой сети, представляя собой дополнительное оборудование для котлов Buderus.

Он предотвращает нежелательное отключение котла и защищает от перегрева горелки при низком давлении газа, освобождая котел при восстановлении нормальных условий работы.

Технические характеристики датчика давления котла Buderus

Тип: автоматика для котлов;
Страна производитель: Германия;
Гарантия: 1 год;
Внешнее исполнение: прямоугольная форма;
Цвет исполнения: черный;
Технические характеристики: высота – 0,17 см, глубина – 0,12 см, ширина – 0,22 см.

Функции и особенности: Устройство не программируется, но имеет индикацию давления.

Подводя итог, рекомендуем ознакомиться с несколькими видеоматериалами о газовых счетчиках.

Таблица перевода единиц измерения давления

К тому же, помимо преобразователей, имеются таблицы перевода, в которых одно значение помещается в вертикальный ряд, а другое — в горизонтальную категорию. На пересечении строки и столбца находится требуемое значение.

Наиболее распространенные преобразования представлены ниже:

бар = 100 кПа ; бар = 1 технический акт; бар = 750 мм рт.ст.; бар = 0,1 МПа; бар = 1,0197 кгс/см²;

Существует два типа переводных таблиц:

Мультисистемные таблицы предназначены для определения соотношения между различными единицами измерения, которые включают все возможные комбинации; при этом в таблицу добавляются коэффициенты пересчета.

Например, если выбрать строку с параметром «psi» и столбец с «kilopascal», то на пересечении можно увидеть, что 1 psi соответствует 6,895 кПа. Для вычислений необходимо использовать умножение или деление с помощью калькулятора.

Таблицы могут также указывать значения одних величин в других величинах. Числа располагать попарно в определенном диапазоне, который охватывает минимальное и максимальное давление, на которое рассчитана такая таблица.

Результаты вычислений будут иметь погрешность из-за необходимости округления, выбирая нужное численное значение в таблице. Чем больше пары значений находятся в таблицах, тем больше точность. Но в контексте практического применения такая высокая точность зачастую не требуется.

Методы электронных таблиц стали неактуальными и достаточно громоздкими. Преобразователи значений быстрее и точнее, занимая меньше пространства на экране. Однако в отсутствие электронных носителей остаются только бумажные таблицы, которые могут использоваться в различных условиях и для определенных ситуаций.

Давление. Перевод единиц измерения давления. Таблица соотношения единиц давления.

Давление — одна из самых часто измеряемых физических величин. Управление множеством технологических процессов в таких отраслях, как тепловая и ядерная энергетика, металлургия и химическая промышленность, связывается с измерениями давления или его разности в газообразных и жидких средах.

Давление — это общее понятие, описывающее нормально распределённую силу, действующую одного тела на единицу площади другого тела. Когда рассматривается жидкость или газ, давление, определяющее внутреннюю энергию среды, становится основным параметром.

Согласно системе СИ, единицей измерения давления является паскаль (Па), который равен давлению, создаваемому силой в один ньютон на один квадратный метр (Н/м²). Широко используются кратные единицы кПа и МПа. Используются и другие единицы, такие как килограммы силы на квадратный сантиметр (кгс/см²) и на квадратный метр (кгс/м²), где последняя численно равна одному миллиметру водяного столба (мм водяного столба). Итоговые таблицы ниже демонстрируют различные единицы давления и их взаимосвязи для преобразований.

Единицы измерения	Па	Бар	кгс/см2	кгс/м2 (мм вод. ст.)	мм рт. ст.
1 Па	1	10^-5	1,0197*10^-5	0,10197	7,5006*10^-3
1 Бар	10⁵	1	1,0197	1,0197*10⁴	750,06
1 кгс/см2	9,8066*10⁴	0,98066	1	10⁴	735,56
1 кгс/м2 (мм вод. ст.)	9,8066	0,98066*10^-4	10^-4	1	7,3556*10^-2
1 мм рт. ст.	133,32	1,3332*10^-3	1,3595*10^-3	13,595	1

Достигнуть максимально точного воспроизведения единицы давления в диапазоне манометрического давления 10⁶…2,5*10⁸ Па можно с помощью первичного эталона, состоящего из манометров. Эти эталоны используются также для сравнительных испытаний между эталонами и рабочими аппаратурами.

Различают абсолютное, избыточное и отрицательное давление, где абсолютное давление обозначается как P и представляет полное давление, равное сумме атмосферного давления Pt и избыточного давления Ri:

P = Pt + Ri.

Обращаясь к понятиям вакуумного давления, понять их применение и важную роль в технических и научных изысканиях.

Какие единицы давления переводят чаще всего

Зная специфику применяемых единиц, особенно при эксплуатации импортных автомобилей, становится важным быстро переводить значения, например, из единиц psi в бар или атмосферу. Несмотря на понимание основных единиц, может возникнуть путаница при их конвертации, и для этого приходится прибегать к таблицам и калькуляторам.

Нпэ что это такое. Нпэ что это такое.

Сколько бар в 1 МПа

Бар, хоть и не является частью международной системы единиц, достаточно близок к атмосфере, что делает его понимание интуитивным. Один бар равен 10 ньютонам на квадратный сантиметр или 0,1 мегапаскаля (МПа).

Поскольку паскаль — это системная единица, получается, что в одном мегапаскале содержится ровно 10 бар.

Сколько бар в 1 атмосфере

Существует различие между технической и физической атмосферой. Техническая атмосфера рассчитывается как 1 килограмм силы на квадратный сантиметр (кгс/см²), тогда как физическая отличается немного из-за различий в значении ньютонов и килограммовых сил, в основе которых лежит влияние силы тяжести, равной не точно 10, а приблизительно 9,87.

По этому вполне допустимо говорить о том, что 1 физическая атмосфера составляет около 1,013 бар, в то время как расчетная техническая атмосфера варьируется от 0,98 до 1 бар, что сводит погрешности к минимуму.

Разновидности систем для измерения давления

Среди множества различных манометров фиксируются и измеряются как низкое, так и высокое давление. Их технические особенности различны, но основной отличительной чертой остается класс точности. Манометры показывают более точные значения, когда работа сети протекает вниз по градуировке. Особенно точными считаются цифровые манометры.

В зависимости от назначения манометры делятся на следующие категории:

Самопишущие — такие приборы обладают механизмом, который позволяет графически отображать данные на бумаге.
Железнодорожные — предназначены для железнодорожного транспорта.
Судовые — применяются на морских и речных судах.
Эталонные — имеют высокий класс точности и используются для испытаний и настройки других измерительных приборов.
Специальные — специализированные для определенных газов; цвет корпуса зависит от газов: красный для горючих, черный для негорючих, желтый для аммиака и голубой для кислорода.
Электроконтактные — оснащены электросигналами, позволяющими регулировать измеряемые параметры. Они подразделяются на два типа: с электроконтактной приставкой и с микровыключателями.
Общетехнические — универсальны и применимы для различных сред, измеряя и избыточные, и вакуумметрические давления.

Классификация манометров по принципу работы включает следующие группы:

Пьезоэлектрические — основаны на пьезоэлектрическом эффекте, когда механическое воздействие вызывает заряд в кристалле.
Деформационные — опираются на деформацию чувствительного элемента (мембрана, сильфон, пружина и т. д.), который при деформации влияет на указывающую стрелку.
Жидкостные — содержат трубку, заполненную жидкостью, могут быть с одной или двумя трубками. Двойные трубки сравнивают давление в разных средах.
Поршневые — состоят из цилиндра, внутри которого расположен движущийся поршень.

Требования к манометрам

Цвет корпуса манометра указывает на тип измеряемого газа: желтый для аммиака, синий для кислорода, черный для негорючих, а красный для горючих газов.

Гарантированная точность измерений напрямую зависит от правильного выбора устройства и его установки, а также от условий эксплуатации. Необходимо учитывать физические и химические характеристики измеряемой среды и возможные значения давления. Для сред с агрессивными компонентами лучше отдать предпочтение устройствам, выполненным из высокопроходных материалов. Диаметр смотрового стекла должен составлять не менее 10 – 16 см, если прибор установлен на расстоянии 2-3 м от глаза.

Манометры, работающие в газовой среде, имеют различную цветовую гамму, например, синий для кислородных систем, желтый для аммиака, красный и черный для горючих и негорючих газов соответственно. По соображениям безопасности, использование манометров с истекшим сроком калибровки, а также без пломбы или маркировки на проверку, не рекомендуется. Если дисплей манометра не возвращается к нулю после отключения, он считается неисправным.

Если манометр поврежден, например, имеет деформацию корпуса или трещину в стекле, это является признаком необходимости замены устройства, так как это напрямую влияет на точность его работы.

На что важно обратить внимание при покупке манометра?

Манометр должен быть новым. Некоторые продавцы понимают под «новым» прибором тот, который не был в эксплуатации, хотя ему может стукнуть 15 лет. Запрашивайте информацию о годе выпуска прибора, чтобы избежать неожиданного разочарования.
На манометре или в его паспорте должна стоять мирная отметка о первичной поверке, поскольку существуют продавцы, которые затирают клейма, чтобы продать старые приборы.
Поверка на манометр должна охватывать минимум два года. Если же вы приобретете прибор с первичной поверкой на 1 год, это уже через год может обернуться лишними сложностями.
На манометре обязаны быть паспорт и действующий сертификат, подтверждающий его статус как средства измерения.
Если прибор новый и с поверкой на 2 года, выбирайте самый оптимальный по цене вариант.
Уделите внимание диапазону измерения, диаметру шкалы, типу расположения штуцера, типу резьбы и исполнению устройства. Например, нельзя допустить ошибку в выборе прибора, так как замена может быть финансово и технически сложной, особенно если параметры устройства являются уникальными и изготовлены под специфический заказ.
Ищите отзывы о манометрах в интернете, но помните, что многие из них носит заказной характер. Лучше полагаться на мнение людей с опытом реальной эксплуатации.
Покупки стоит осуществлять у проверенных организаций, вызывающих доверие, чтобы избежать приобретения неликвидных приборов из эпохи СССР. Вернуть или обменять такие устройства станет крайне сложно.

В данной статье мы постарались максимально ответить на наиболее часто задаваемые вопросы о всех типах манометров. Если у вас есть другие вопросы или вы хотите уточнить какие-либо детали, дайте знать, и мы постараемся адаптировать статью на основе вашего опыта. Не забудьте указать свои данные, местоположение, условия и область использования, если это необходимо.

https://nauka.club/fizika/formula-davleniya.html
https://titan-spec.ru/instrumenty-i-stanki/pribory-izmereniya-davleniya-gaza.html
https://morflot.su/kakimi-priborami-izmerjaetsja-davlenie-gaza/
https://sovet-ingenera.com/gaz/equip/manometry-dlya-izmereniya-davleniya-gaza.html
https://instrland.ru/c/manometry/
https://MetEkspert.ru/oborudovanie/kakimi-priborami-izmeryayut-davlenie-gaza.html
https://kangen.ru/osnastka/kak-zamerit-davlenie-gaza.html
https://msk.specarmatura.ru/articles/113950/