Содержание
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.
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: Вывод дома из жилого фонда ММ.РТ.СТ. (ТОРР) кПа: ММ.ВОД.СТ.(КГС/М2): 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 единицыО 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. 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 единицыВ 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:
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. “> |
