Меню Рубрики

Давление в технической системе единиц

Международная система единиц (СИ)

Давлением P называется физическая величина силы F, действующая на единицу поверхности площади S, направленная перпендикулярно этой поверхности.
т.е. P = F / S.

В международной системе единиц (СИ) давление измеряется в Паскалях:
Па — русское обозначение.
Pa — международное.
1 Па = 1 Ньютон / 1 кв. метр (1 Н/м²)

Для практических измерений в КИП и А, 1 Па часто оказывается слишком маленькой величиной давления, и для оперирования реальными данными применяются умножающие приставки — (кило, Мега), умножающие значения в 1тыс. и 1млн. раз соответственно.
1 МПа = 1000 кПа = 1000000 Па
Также, шкалы приборов для измерения давления могут быть непосредственно градуированы в величинах Ньютон / метр, или их производных:
Килоньютон, Меганьютон / м², см², мм².

Тогда получаем следующее соответствие:
1 МПа = 1 МН/м² = 1 Н/мм² = 100 Н/см² = 1000 кН/м² = 1000 кПа = 1000000 Н/м² = 1000000 Па

В России и Европе также широкое применение для измерения давления находят единицы бар (bar) и кгс/м² (kgf/m²), а также их производные (mbar, кгс/см²).
1 бар — это внесистемная единица, равная 100000 Па.
1 кгс/см² — это единица измерения давления в системе МКГСС, и широко применяется в промышленных измерениях давления.
1 кгс/см² = 10000 кгс/м² = 0.980665 бар = 98066.5 Па

Атмосфера

Атмосфера — это внесистемная единица измерения давления приблизительно равная атмосферному давлению Земли на уровне Мирового океана.
Существует два понятия атмосферы для измерения давления:

  • Физическая (атм) — равна давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0° C. 1 атм = 101325 Па
  • Техническая (ат) — равна давлению, производимому силой в 1 кгс на площадь 1 см². 1 ат = 98066,5 Па = 1 кгс/см²

В России для использования в измерениях допущена только техническая атмосфера, и срок ее действия ограничен по некоторым данным 2016 годом.

Водяной столб

Метр водяного столба — внесистемная единица измерения давления, применяемая в ряде производств.
Физически он равен давлению столба воды высотой в 1 м при температуре около 4° C и стандартном для калибровки ускорении свободного падения — 9,80665 м/сек².
м вод. ст. — русское обозначение.
mH2O — международное.

Производными единицами являются см вод. ст. и мм вод. ст.
1 м вод. ст. = 100 см вод. ст. = 1000 мм вод. ст.
Соотносится к другим единицам измерения давления соответствующим образом:
1 м вод. ст. = 1000 кгс/м² = 0.0980665 бар = 9.80665 Па = 73.55592400691 мм рт. ст.

Ртутный столб

Миллиметр ртутного столба — внесистемная единица измерения давления, равная 133.3223684 Па. Синоним — Торр (Torr).
мм рт. ст. — русское обозначение.
mmHg. — международное.
Использование в России — не ограничено, но не рекомендовано. Применяется в ряде областей техники.
Соотношение к водному столбу: 1 мм рт. ст. = 13.595098063 мм вод. ст.

Читайте также:  Забор из профлиста в рамке из профтрубы

Единицы США и Британии

В США и Британии применяются также другие единицы измерения давления.

Это связано с тем, что длины выражаются в футах и дюймах, а вес в фунтах, британских и американских тоннах.
Примеры некоторых из них:

  • Дюйм водного столба
    Обозначение: inH2O = 249.08891 Па.
  • Фут водного столба
    Обозначение: ftH2O = 2989.006692 Па.
  • Дюйм ртутного столба
    Обозначение: inHg = 3386.38815789474 Па.
  • Фунт на квадратный дюйм
    Обозначение: psi = 6894.757293178 Па.
  • 1000 фунтов на квадратный дюйм
    Обозначение: ksi = 6894757.2931783 Па.
  • Фунт на квадратный фут
    Обозначение: psf = 47.8802589803 Па.
  • Американская (короткая) тонна на квадратный дюйм
    Обозначение: tsi = 13789514.58633672267344 Па.
  • Американская (короткая) тонна на квадратный фут
    Обозначение: tsf = 95760.51796067168523226 Па.
  • Британская (длинная) тонна на квадратный дюйм
    Обозначение: br.tsi = 15444256.3366971 Па.
  • Британская (длинная) тонна на квадратный фут
    Обозначение: br.tsf = 107251.780115952 Па.

Приборы для измерения давления

Для измерения давления применяются манометры, дифманометры (разность давлений), вакуумметры (измерение разряжения).

Таблица перевода единиц измерения давления

Читайте также:  Lc 32le144ru не включается

ММ.РТ.СТ. (ТОРР)
1 мм.рт.ст. = 133.3 •10-6 МПа
1 мм.рт.ст. = 0.1333 кПа
1 мм.рт.ст. = 133.3 Па
1 мм.рт.ст. = 13.6 •10-4 кгс/см2
1 мм.рт.ст. = 13.33 •10-4 бар
1 мм.рт.ст. = 1.333 мбар
1 мм.рт.ст. = 13.6 мм.вод.ст.
1 мм.рт.ст. = 13.16 •10-4 атм. физ.
1 мм.рт.ст. = 13.6 кгс/м2
1 мм.рт.ст. = 0.019325 psi
1 мм.рт.ст. = 75.051 Н/см2

кПа:
1 кПа = 1000 Па
1 кПа = 0.001 МПа
1 кПа = 0.01019716 кгс/см2
1 кПа = 0.01 бар
1 кПа = 7.5 мм. рт. ст.(торр)
1 кПа = 101.9716 кгс/м2
1 кПа = 0.00987 атм. физ.
1 кПа = 1000 Н/м2
1 кПа =10000 дин/см2
1 кПа = 10 мбар
1 кПа =101.9716 мм. вод. ст.
1 кПа = 4.01463 in.H2O
1 кПа = 0.1450377 psi
1 кПа = 0.1 Н/см2

ММ.ВОД.СТ.(КГС/М2):
1 мм.вод.ст. = 9.80665 • 10 -6 МПа
1 мм.вод.ст. = 9.80665 • 10 -3 кПа
1 мм.вод.ст. = 0.980665 • 10-4 бар
1 мм.вод.ст. = 0.0980665 мбар
1 мм.вод.ст. = 0.968 • 10-4 атм.физ.
1 мм.вод.ст. = 0.0736 мм.рт.ст.(торр)
1 мм.вод.ст. = 0.0001 кгс/см2
1 мм.вод.ст. = 9.80665 Па
1 мм.вод.ст. = 9.80665 •10-4 Н/см2
1 мм.вод.ст. = 703.7516 psi

Мы не предлагаем Вам воспользоваться автоматическим конвертером для достижения мгновенного результата, но мы предлагаем ознакомиться со справочной информацией, которая , возможно, поможет понимать смысл и механизм перевода единиц измерения давления, и позволит научиться самостоятельно пересчитывать исходные данные в требуемые. Убеждены, что эти навыки будут полезнее машинных расчётов и могут оказаться эффективнее в будущем. На производстве иногда бывает нужно быстро сориентироваться в ситуации, а для этого нужно иметь представление о соотношении основных единиц измерения. Например, несколько лет назад Россия в метрологии «перешла» с одних базовых единиц измерения давления на другие, поэтому стало актуально уметь самостоятельно делать преобразование значений из кгс/см2 в МПа, кгс/см2 в кПа. Запомнив, сколько кгс/см2 или кПа в 1 МПа, перевод значений можно осуществить «в уме» без посторонней помощи.

Системные единицы

О единицах измерения давления можно составить первое суждение, исходя из его определения и формулы. Это величина, которая численно равна отношению силы к площади, на которую она действует и которой перпендикулярна. Поэтому давление измеряется в ньютонах, деленных на метр квадратный. Со временем (в середине 20-го века) эта единица получила специальное название – Паскаль (Па), в честь ученого, установившего законы для давления в жидкостях.

Рис. 1. Давление на элементарную площадку.

В науке чаще всего пользуются именно паскалями, так как эта единица измерения наиболее универсальная и удобная для задач физики и смежных дисциплин. Иногда, ввиду того, что 1 Па – это малая величина, добавляют стандартные десятичные приставки – кило, мега, гига и так далее.

Читайте также:  Зарядное устройство для ааа аккумуляторов своими руками

В системе СГС (сантиметр, грамм, секунда), получившей распространение в электродинамике, давление измеряется в динах, деленных на квадратные сантиметры. Эту единицу иногда называют бария. 1 дин/см 2 = 0,1 Па.

В системе МКГСС (метр, килограмм-сила, секунда) давление измеряется в килограммах-силы, деленных на метр квадратный. И хотя МКГСС вышла из употребления, в России на предприятиях остаются старые приборы, шкала которых соответствует этой системе.

Внесистемные единицы

В зависимости от условий, в которых приходится работать, инженерами и учеными были введены внесистемные единицы.

В метеорологии, геологии и других специальных дисциплинах, а также на некоторых приборах, измеряющих давление, часто можно встретить такую единицу, как бары. 1 бар (bar – в западной литературе) = 10 5 Па.

Причина появления этой единица та же, из-за которой в СИ вводят десятичные приставки: 1 Па – слишком малая величина, чтобы ей удобно было пользоваться в сферах, где измеряют огромные давления (к примеру, в геологии речь идет о давлениях в 13 000 бар – таковое оно на глубине в 50-55 км, у подошвы коры).

Другой распространенной единицей являются атмосферы. Их две:

  • Техническая – давление, производимое 1 кгс на см 2 : 1 ат = 98066,5 Па,
  • Физическая (нормальная, стандартная) – давление, равное давлению атмосферы земли на поверхности в нормальных условиях: 1 атм = 101325 Па.

Как видно из приведенных соотношений, $1 : бар approx 1 : ат approx 1 : атм$, но все же из них наиболее распространена физическая атмосфера (обычно ее называют просто атмосферой). В быту о ней часто можно услышать из уст автомобилистов, поскольку давление в колесах измеряется именно в атмосферах.

Рис. 2. Переводная таблица между единицами измерения давления.

И, наконец, миллиметры ртутного столба и миллиметры водного столба – две исторически первые единицы, в которых измеряли атмосферное давление. 1 мм рт.ст = 101325 Па = 1 атм, а 1 мм вод.ст. = 9806,65 Па. В научной литературе миллиметры ртутного столба иногда называют торрами, в честь Торричелли – ученого, доказавшего существование атмосферного давления.

Для перехода между различными способами измерения используют таблицу единиц давления наподобие той, что изображена на рисунке 2.

Рис. 3. Прибор из опыта Торричелли.

Что мы узнали?

В ходе урока узнали о системных единицах измерения давления (в СИ – Па, в СГС – дин/см 2 , в МКГСС – кгс/м 2 ), а также рассмотрели основные внесистемные единицы и соотношения, связывающие их между собой.

«>

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector