It’s a jungle out there!
Hay muchas unidades de presión diferentes en uso en todo el mundo y, a veces, esto puede ser muy confuso y puede causar malos entendidos peligrosos. En esta entrada del blog discutiré los conceptos básicos de diferentes unidades de presión y diferentes familias de unidades de presión.
¿Qué es la presión?
Cuando hablo de presión en este post, no se refiere al estrés que puedes estar sufriendo en tu trabajo, sino a la cantidad física., Es bueno primero echar un vistazo rápido a la definición de presión, esto también ayudará a comprender mejor algunas de las unidades de presión.
Si recuerdas los estudios de física en la escuela as como la mayoría de Nosotros no lo recordamos a un breve recordatorio está en orden: la presión se define como la fuerza por área perpendicular a la superficie. Eso se presenta a menudo como fórmula p = F / A. La presión se indica con la letra «p», aunque la letra mayúscula» P » también se puede ver siendo utilizada en algunas ocasiones.
entonces, ¿qué significa esta fuerza por área en la práctica?, Significa que hay cierta fuerza que afecta a un área específica. Cuando miramos la fuerza, se especifica que es Masa X gravedad. Como hay tantas unidades de ingeniería diferentes utilizadas tanto para masa como para área, el número de combinaciones de estas es enorme. Además, también hay muchas unidades de presión que no tienen directamente la masa y el área en sus nombres, aunque a menudo está en su definición.
es bueno notar que en la práctica la «fuerza» no siempre se incluye en los nombres de las unidades de presión., Por ejemplo, la unidad de presión kilogramo de fuerza por centímetro cuadrado debe indicarse como kgf / cm2, pero a menudo se indica solo como kg / cm2 sin la «f». Del mismo modo, la fuerza de libras por pulgada cuadrada (pfsi) se indica normalmente como libras por pulgada cuadrada (psi).
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Sistema Internacional de unidades (sistema SI) / métrico
comencemos a mirar las unidades de presión mirando el sistema SI, que es el sistema internacional de unidades, derivado del sistema métrico., Ahora que mencioné el sistema métrico, ya puedo ver a algunos de ustedes dando un paso atrás but ¡pero por favor quédense conmigo!
el sistema SI es el sistema de medición más utilizado en el mundo. Fue publicado en 1960, pero tiene una historia muy larga incluso antes de eso.
SI unidad de presión
para la presión, la unidad básica del sistema SI es Pascal (Pa), Que es N/m2 (Newton por metro cuadrado, mientras que Newton es Kgm/s2).
decir que en una fórmula:
Pascal es una unidad de presión muy pequeña y por ejemplo la presión atmosférica estándar es 101325 Pa absoluto.,
fuera de la definición de Pascal, la fuerza kg puede ser reemplazada con diferentes unidades como G (gramo) fuerza, y el metro puede ser reemplazado con centímetro o milímetro. Al hacer eso, tenemos muchas otras combinaciones o unidades de presión, tales como kgf/m2, gf/m2, kgf/cm2, gf/cm2 kgf/mm2, gf/mm2, sólo para mencionar algunos.
la unidad «bar» todavía se utiliza a menudo en algunas áreas. Se basa en el sistema métrico, pero no es parte del sistema SI. Bar siendo 100000 veces Pascal (100 veces kPa) es de todos modos fácil de convertir. En algunas áreas (como NIST en EE.UU.) la barra no se recomienda
para ser utilizado ampliamente.,
y al igual que para todas las unidades de presión, SI o no SI, podemos usar los prefijos/coeficientes comunes frente a ellos, los más comúnmente utilizados son milli (1/100), centi (1/10), hecto (100), kilo (1000) y mega (1000000). Para enumerar algunos ejemplos, que ya nos da diferentes versiones de Pa, todas de uso común: Pa,
kPa, hPa, MPa. La barra de la unidad se utiliza más comúnmente sin prefijo o con prefijo milli: bar, mbar.
pero tomando todas las unidades de masa y combinándolas con todas las unidades de área del sistema SI, obtenemos muchas combinaciones.,
aunque el sistema SI se utiliza en la mayoría de los países, todavía hay muchas otras unidades de presión que también se utilizan. Así que echemos un vistazo a los siguientes.
unidades imperiales
en los países que utilizan el sistema Imperial (como Estados Unidos y Reino Unido), las unidades de ingeniería utilizadas tanto para masa como para área son diferentes a las del sistema SI. Por lo tanto, esto también crea un conjunto completamente nuevo de unidades de presión. La masa se mide comúnmente en Libras u onzas, y el área y la distancia con pulgadas o pies.
así que algunas unidades de presión derivadas de estos son lbf / ft2, psi, ozf / in2, iwc, inH2O, ftH2O.,
en Estados Unidos, la unidad de presión más común es libras por pulgada cuadrada (psi). Para las industrias de procesos, una unidad común es también pulgadas de agua (inH2O), que se deriva de la medición de nivel y las mediciones históricas de las diferencias de presión con el agua en una columna.
unidades de columna de líquido
Los dispositivos de medición de presión más antiguos a menudo se fabricaban utilizando líquido en un tubo en U transparente. Si la presión en ambos extremos del tubo es la misma, el nivel de líquido en ambos lados está en el mismo nivel., Pero si hay una diferencia en las presiones, entonces hay una diferencia en los niveles de líquidos. La diferencia de nivel es linealmente proporcional a la diferencia de presión. En la práctica, puede dejar un lado del tubo abierto a la presión atmosférica de la habitación y conectar la presión a medir al otro lado. Como se refiere a la presión atmosférica actual, es un tipo de presión manométrica que se está midiendo.
La escala de presión está marcada en el tubo para que pueda leer la presión leyendo la diferencia en los niveles de líquido., Cuando se aplica presión, cambiará el nivel del líquido y podemos leer el valor. Esto suena muy simple, sin Electrónica y sin piezas de desgaste, así que lo que podría salir mal well Bueno, vamos a
ver sobre eso.
el líquido más utilizado en la columna era obviamente agua. Pero para poder medir una presión más alta con un tubo en U más pequeño, se necesitaban líquidos más pesados. Uno de estos líquidos es el mercurio (Hg), ya que es mucho más pesado que el agua (13,6 veces más pesado)., Cuando usa líquido más pesado, no necesita tener esa columna larga para medir la presión más alta, por lo que puede hacer una columna de tamaño más pequeña y conveniente. Por ejemplo, la presión arterial se midió antes (todavía a veces se mide) con una columna de mercurio. El Mercurio se usa principalmente porque una columna de agua para el mismo rango de presión sería tan larga que no sería práctico usarla en una habitación normal, ya que la columna de agua es aproximadamente 13,6 veces más larga que la columna de mercurio. Como resultado de esto, incluso hoy en día la unidad de presión que la presión arterial se expresa típicamente es milímetro de mercurio (mmHg).,
una aplicación industrial común para el uso de unidades de presión de columna de líquido es medir el nivel de líquido en un tanque. Por ejemplo, si tiene un tanque de agua que tiene 20 pies (o 6 metros) de altura y desea medir el nivel del agua en ese tanque, suena bastante lógico instalar un indicador de presión con una escala de 0 a 20 pies de agua, ya que eso indicaría directamente cuál es el nivel del agua (13 pies en la imagen de ejemplo).,
volver a la columna de agua: está claro que cuando la indicación de longitud se hizo a una columna U, se han utilizado muchas unidades de longitud diferentes, tanto métricas como no métricas. Esto ha generado muchas unidades de presión diferentes.
aunque una columna de líquido suena muy simple, es importante recordar que el peso del líquido depende de la gravedad local, por lo que si calibra la columna en un lugar y la lleva a otro lugar (distante, diferente elevación), puede que ya no esté midiendo correctamente. Por lo tanto, la corrección de la gravedad es necesaria para ser precisa.,
Además, la temperatura del líquido afecta a la densidad del líquido y eso también afecta ligeramente las lecturas de un tubo en U. Hay varias unidades de presión basadas en columna de líquido diferentes disponibles, con la temperatura del líquido especificada en la unidad de presión, las temperaturas más utilizadas son 0 °C, 4 °C, 60 °F, 68 °F. pero también hay unidades de columna de agua, que no tienen indicación de la temperatura del agua. Estos se basan en una densidad teórica del agua, siendo 1 kg / 1 litro (ISO31-3, BS350). En la práctica, el agua nunca tiene esa alta densidad., La densidad más alta que tiene el agua está en + 4 ° C (39.2 °F) donde es aproximadamente 0.999972 kg/litro. La densidad del agua se reduce si la temperatura es superior o inferior a +4 °C. La temperatura puede tener un efecto bastante fuerte en la densidad, por ejemplo, pasar de +4 °C a +30 °C cambia la densidad del agua
aproximadamente 0.4%.
finalmente, la legibilidad de una columna de líquido mecánico suele ser bastante limitada, por lo que no se pueden obtener mediciones muy precisas. Y debido a las limitaciones mecánicas, no puede usar un tubo en U para alta presión., Todos estos problemas mencionados anteriormente hace que una columna de líquido de tubo en U no sea muy práctica de usar. Además, los modernos dispositivos digitales de medición de presión han reemplazado a las columnas de líquido. Pero muchas de las unidades de presión creadas en la era de las columnas líquidas se han mantenido y todavía se utilizan hoy en día. Para resumir brevemente las unidades de presión basadas en columna de líquido:
* para la longitud tenemos muchas unidades; mm, cm, m, pulgadas y pies.
* Luego tenemos columnas para diferentes líquidos, como agua (H2O) y mercurio (Hg).,tenemos unidades de columna de agua para diferentes densidades a temperaturas, como 0 ° C, 4 °C, 60 ° F y 68 °F y para densidades teóricas.
unidades atmosféricas
para la medición de la presión absoluta de las atmósferas, se han creado unidades de presión dedicadas. Una de ellas es la atmósfera estándar (atm) que se define como 101325 Pascal. Para añadir confusión, también hay una atmósfera técnica (at) que está bastante cerca, pero no es exactamente la misma que la atm. La atmósfera técnica es de un kilogramo de fuerza por centímetro cuadrado. Así que 1 en es igual a aproximadamente 0.968 atm.,
otra unidad de presión utilizada para medir la presión absoluta atmosférica es torr, siendo 1/760 de la atmósfera estándar. Por lo tanto, torr es una presión absoluta, aunque normalmente no se menciona, solo necesita saberlo, lo que puede causar confusión. Torr fue inicialmente destinado a ser el mismo que 1 milímetro de mercurio, aunque las definiciones posteriores muestran una diferencia muy pequeña en el medio. Torr no es parte del sistema SI.
la abreviatura » cgs «proviene de las palabras» centímetro-gramo-segundo»., Como estas palabras sugieren, el sistema cgs es una variación del sistema métrico, pero en lugar de usar el metro usa el centímetro como la unidad de longitud, y en lugar de kilogramo usa el gramo como la unidad de masa.
diferentes unidades mecánicas cgs se derivan del uso de estas unidades base cgs.
el cgs es un sistema bastante antiguo y ha sido reemplazado en su mayoría primero por el sistema MKS (metro-kilogramo-segundo) que luego ha sido reemplazado por el sistema SI. Sin embargo, a veces puede encontrarse con unidades de presión cgs.,
la unidad de presión base cgs es barye (Ba), que equivale a 1 dina por centímetro cuadrado.
La Dina es la fuerza necesaria para acelerar la masa de un gramo a una velocidad de un centímetro por segundo por segundo.
Como conversión de unidad de presión, 1 barye (Ba) es igual a 0.1 Pascal (Pa).
y algo más
además de todas las unidades de presión anteriores, todavía hay muchas
más existentes solo para mencionar, por ejemplo, en un calibrador Beamex MC6, hay más de 40 unidades de presión diferentes, además de algunas unidades personalizadas para los buscadores de emociones.,
conversiones de unidades de presión estándares
si trabajas con presión, sabes que es muy común que se indique una presión con cierta unidad de presión y necesitas convertirla en otra unidad de presión.
Las unidades de presión se basan en estándares y la conversión entre unidades también debe basarse en estándares., Los estándares más comunes para las unidades de presión son:
- Si system
- ISO31-3
- ISO 80000-4:2006
- BS350
- PTB-Mitteilungen 100 3/90
- Perry Chemical Engineer’s Handbook, 6th ed, 1984
Pressure unit converter tool
traté de hacer una tabla de conversión entre diferentes unidades de presión, pero esa tabla comenzó rápidamente a convertirse en una matriz enorme que no sería fácil de usar. Así que en lugar de hacer una tabla de conversión, desarrollamos un conversor de unidades de presión en línea en nuestro sitio web., Con este convertidor puede convertir fácilmente una lectura de presión de una unidad en otras unidades. Haga clic en el enlace para ver el convertidor de unidades de presión.