Единицы и приборы для измерения давления

Основной единицей измерения давления является Паскаль, равный

1 Па = 1Н / 1 м2.

На практике используются более крупные единицы: 1 кПа = 103 Па и 1 МПа = 106 Па.

Кроме того, в технике и быту широко распространено применение некоторых специфических единиц, прежде всего, 1 бар = 1 атм ≈ 105 Па = 100 кПа = 0,1 МПа.

Используются также некоторые единицы измерения, возникшие исторически из способов и приборов измерения.

Пьезометр.Это прибор, с помощью которого определяют давление по высоте столба жидкости (рис.1.3). Если конец трубки открыт и сообщается с атмосферой, то прибор измеряет избыточное давление, т.е. внутри бака давление сверх атмосферного и его величина равна

ризб = ρghp (1.4).

 


рр
Пример 1.4.hp

Пусть высота столба жидкости (воды) в pизб

трубке пьезометра равна hp = 2,5 м, тогда

давление над поверхностью жидкости в резервуаре будет

ризб = 1000∙9,8∙2,5 = 24,5 кПа.

То-есть, 1 бар ≈ 10 м. вод. столба.

 

Рис. 1.3. Схема пьезометра

Вакууметр.Аналогичный принцип измерения используется в приборах вакууметрах, определяющих недостаток до атмосферного давления (вакуум) в системах с пониженным давлением (рис. 1.4).

Пример 1.5.

Чашечный вакууметр заполняется жидкостью, на

поверхность которой действует атмосферное дав- рвнутр

ление; давление внутри емкости ниже атмосфер-

ного, т.е. вакуум равен

рвак = ратм - рвнутр = ρghвак (1.5).

hвак

Рис.1.4. Схема вакууметра ратм

Дифманометр. Для измерения разности давлений между двумя точками применяется дифференциальный жидкостный манометр, чаще всего, заполненный ртутью (рис. 1.5), поэтому единицей измерения являются «миллиметры ртутного столба» (мм рт. ст.). Установим связь этой единицы с рассмотренными ранее, рассмотрев следующий пример.


р1 р2

Δhрт Рис. 1.5. Схема

ртутного дифманометра

 

 

ρрт

Дифманометром измеряется разность давлений, создаваемую клапаном,

Δр = р1 – р2 = (ρрт – ρ)gΔhрт. (1.6)

Пусть перепад на дифманометре равен Δhрт = 360 мм; тогда разность давлений будет

Δр = (13600 – 1000)∙9,8∙0,360 = 44,45 кПа.

Отсюда связь единиц измерения давления: 1 бар = 760 мм рт. ст.

 

Итак, все основные единицы измерения давления можно объединить в следующую систему:

1 бар ≈ 1 атм = 10 м. вод ст. = 760 мм рт. ст. = 105 Па = 0,1 МПа.