Давление. Перевод единиц измерения давления. Таблица соотношения единиц давления.
Давление относится к числу распространенных измеряемых физических величин. Контроль за протеканием большинства технологических процессов в тепловой и атомной энергетике, металлургии, химии связан с измерением давления или разности давлений газовых и жидких сред.
Давление — широкое понятие, характеризующее нормально распределенную силу, действующую со стороны одного тела на единицу поверхности другого. Если действующая среда — жидкость или газ, то давление, характеризуя внутреннюю энергию среды, является одним из основных параметров состояния. Единица измерения давления в системе СИ — Паскаль (Па), равный давлению, создаваемому силой в один ньютон, действующей на площадь в один квадратный метр (Н/м2). Широко применяются кратные единицы кПа и МПа. Допускается использование таких единиц, как килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2) и квадратный метр (кгс/м2), последняя численно равна миллиметру водяного столба (мм вод. ст.). В таблице 1 приведены перечисленные единицы давления и соотношения между ними, перевод и соотношение единиц измерения давления. В зарубежной литературе встречаются следующие единицы измерения давления: 1 inch = 25,4 мм вод. ст., 1 psi = 0,06895 бар.
Таблица 1. Единицы измерения давления. Перевод, преобразование единиц измерения давления.
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 |
Воспроизведение единицы измерения давления с наивысшей точностью в области избыточных давлений 106...2,5 * 108 Па осуществляется первичным эталоном, включающим грузопоршневые манометры, специальный набор мер массы и установку для поддержания давления. Для воспроизведения единицы давления вне указанного диапазона от 10-8 до 4 * 105 Па и от 109 до 4 * 106, а также разности давлений до 4 * 106 Па используются специальные эталоны. Передача единицы измерения давления от эталонов рабочим средствам измерения выполняется многоступенчато. Последовательность и точность передачи единицы измерения давления к рабочим средствам с указанием способов поверки и сравнения показаний определяются общегосударственными поверочными схемами (ГОСТ 8.017-79, 8.094-73, 8.107-81, 8.187-76, 8.223-76). Поскольку на каждой ступени передачи единицы измерения погрешности возрастают в 2,5—5 раз, то соотношение между погрешностями рабочих средств измерения давления и первичного эталона составляют 1022... 103.
При измерениях различают абсолютное, избыточное и вакуумметрическое давление. Под абсолютным давлением P, понимают полное давление, которое равно сумме атмосферного давления Pат и избыточного Ри:
Ра = Ри + Рат
Понятие вакуумметрического давления вводится при измерении давления ниже атмосферного: Рв = Рат - Ра. Средства измерения, предназначенные для измерения давления и разности давлений, называются манометрами. Последние подразделяются на барометры, манометры избыточного давления, вакуумметры и манометры абсолютного давления в зависимости от измеряемого ими соответственно атмосферного давления, избыточного давления, вакуумметрического давления и абсолютного давлений. Манометры, предназначенные для измерения давления или разрежения в диапазоне до 40 кПа (0,4 кгс/см2), называются напоромерами и тягомерами. Тягонапоромеры имеют двустороннюю шкалу с пределами измерения до ± 20 кПа (± 0,2 кгс/см2). Дифференциальные манометры применяются для измерения разности давлений.