È una giungla là fuori!
Ci sono molte diverse unità di pressione in uso in tutto il mondo e talvolta questo può essere molto confuso e può causare pericolosi malintesi. In questo post del blog discuterò le basi di diverse unità di pressione e diverse famiglie di unità di pressione.
Che cos’è la pressione?
Quando parlo di pressione in questo post, non si riferisce allo stress che potresti soffrire nel tuo lavoro, ma alla quantità fisica., È bene prima dare una rapida occhiata alla definizione di pressione, questo aiuterà anche a capire meglio alcune delle unità di pressione.
Se ricordi gli studi di fisica a scuola-come molti di noi non ricordano-un breve promemoria è in ordine: la pressione è definita come forza per area perpendicolare alla superficie. Questo è spesso presentato come formula p = F/A. La pressione è indicata con la lettera “p”, anche se la lettera maiuscola “P” può anche essere vista essere usata in alcune occasioni.
Quindi cosa significa questa forza per area nella pratica?, Significa che c’è una certa forza che effettua un’area specificata. Quando guardiamo alla forza, è specificato essere Massa x Gravità. Poiché ci sono così tante unità ingegneristiche diverse utilizzate sia per la massa che per l’area, il numero di combinazioni di queste è enorme. Inoltre ci sono anche molte unità di pressione che non hanno direttamente la massa e l’area nei loro nomi, anche se spesso è nella loro definizione.
È bene notare che in pratica la “forza” non è sempre inclusa nei nomi delle unità di pressione., Per esempio unità di pressione chilogrammo forza per centimetro quadrato dovrebbe essere indicato come kgf / cm2, ma spesso è indicato come kg/cm2 senza la “f ”. Allo stesso modo, la forza di libbra per pollice quadrato (pfsi) è normalmente indicata come libbre per pollice quadrato (psi).
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Sistema Internazionale di Unità di misura (sistema SI) / Metrica
iniziamo a guardare le unità di pressione, cercando il sistema SI, che è il Sistema Internazionale di Unità, derivato dal sistema metrico., Ora che ho menzionato il sistema metrico, posso già vedere alcuni di voi fare un passo indietro… ma per favore resta con me!
Il sistema SI è il sistema di misurazione più utilizzato al mondo. È stato pubblicato nel 1960, ma ha una storia molto lunga anche prima.
Unità di pressione SI
Per la pressione, l’unità di base del sistema SI è Pascal (Pa), che è N/m2 (Newton per metro quadrato, mentre Newton è kgm / s2).
Dire che in una formula:
Pascal è un’unità di pressione molto piccola e per esempio la pressione atmosferica standard è 101325 Pa assoluta.,
Fuori dalla definizione di Pascal, la forza kg può essere sostituito con diverse unità come g (gram) forza, e metro può essere sostituito con centimetro o millimetro. In questo modo, otteniamo molte altre combinazioni o unità di pressione, come kgf/m2, gf/m2, kgf/cm2, gf/cm2, kgf/mm2, gf/mm2, solo per elencarne alcune.
L’unità “bar” è ancora spesso utilizzata in alcune aree. Si basa sul sistema metrico, ma non fa parte del sistema SI. Bar essendo 100000 volte Pascal (100 volte kPa) è comunque facile da convertire. In alcune zone (come NIST in USA) la barra non è raccomandato
per essere utilizzato ampiamente.,
E come per tutte le unità di pressione, SI o non SI, possiamo usare i prefissi/coefficienti comuni di fronte a loro, più comunemente usati sono milli (1/100), centi (1/10), hecto (100), kilo (1000) e mega (1000000). Per elencare alcuni esempi, che già ci dà diverse versioni Pa, tutti comunemente utilizzati: Pa,
kPa, hPa, MPa. La barra dell’unità è più comunemente usata senza prefisso o con prefisso milli: bar, mbar.
Ma prendendo tutte le unità di massa e combinando quelle con tutte le unità di area dal sistema SI, otteniamo molte combinazioni.,
Anche se il sistema SI è utilizzato nella maggior parte dei paesi, ci sono ancora un sacco di altre unità di pressione anche in uso. Quindi diamo un’occhiata a quelli successivi.
Unità imperiali
Nei paesi che utilizzano il sistema imperiale (come USA e Regno Unito), le unità ingegneristiche utilizzate sia per la massa che per l’area sono diverse rispetto al sistema SI. Pertanto questo crea anche un nuovo set di unità di pressione. La massa viene misurata comunemente in libbre o once e area e distanza con pollici o piedi.
Quindi alcune unità di pressione derivate da questi sono lbf/ft2, psi, ozf/in2, iwc, inH2O, ftH2O.,
Negli Stati Uniti, l’unità di pressione più comune è libbre per pollice quadrato (psi). Per le industrie di processo, un’unità comune è anche pollici di acqua (inH2O), che deriva dalla misurazione del livello e dalle misurazioni storiche delle differenze di pressione con l’acqua in una colonna.
Unità a colonna liquida
I vecchi dispositivi di misurazione della pressione venivano spesso realizzati utilizzando liquido in un tubo a U trasparente. Se la pressione in entrambe le estremità del tubo è la stessa, il livello del liquido in entrambi i lati sono sullo stesso livello., Ma se c’è una differenza nelle pressioni, allora c’è una differenza nei livelli del liquido. La differenza di livello è linearmente proporzionale alla differenza di pressione. In pratica è possibile lasciare un lato del tubo aperto alla pressione atmosferica della stanza e collegare la pressione da misurare all’altro lato. Come riferito alla pressione atmosferica corrente, è un tipo di pressione del calibro che è misurato.
La scala di pressione è contrassegnata nel tubo in modo da leggere la pressione leggendo la differenza nei livelli del liquido., Quando viene applicata la pressione cambierà il livello del liquido e possiamo leggere il valore. Questo suona molto semplice, senza elettronica e senza parti soggette ad usura, quindi cosa potrebbe andare storto well beh, vediamo a riguardo.
Il liquido più comunemente usato nella colonna era ovviamente acqua. Ma per poter misurare una pressione più elevata con un tubo a U più piccolo, erano necessari liquidi più pesanti. Uno di questi liquidi è il mercurio (Hg) in quanto è molto più pesante dell’acqua (13,6 volte più pesante)., Quando si utilizza un liquido più pesante, non è necessario disporre di una colonna lunga per misurare una pressione più elevata, in modo da poter creare una colonna di dimensioni più piccola e più conveniente. Ad esempio, la pressione sanguigna era precedente (ancora a volte è) misurata con una colonna di mercurio. Il mercurio viene utilizzato principalmente perché una colonna d’acqua per lo stesso intervallo di pressione sarebbe così lunga che non sarebbe pratico utilizzarlo in una stanza normale, poiché la colonna d’acqua è circa 13,6 volte più lunga della colonna di mercurio. Di conseguenza, ancora oggi l’unità di pressione che la pressione sanguigna è tipicamente espressa è millimetro di mercurio (mmHg).,
Un’applicazione industriale comune per l’uso di unità di pressione a colonna liquida è quella di misurare il livello del liquido in un serbatoio. Ad esempio, se si dispone di un serbatoio d’acqua alto 20 piedi (o 6 metri) e si desidera misurare il livello dell’acqua in quel serbatoio, sembra abbastanza logico installare un indicatore di pressione con una scala da 0 a 20 piedi d’acqua, in quanto ciò direbbe direttamente quale sia il livello dell’acqua (13 piedi nell’immagine di esempio).,
Torna alla colonna d’acqua: è chiaro che quando l’indicazione della lunghezza è stata fatta su una colonna U, sono state utilizzate molte unità di lunghezza diverse, sia metriche che non metriche. Questo ha generato molte unità di pressione diverse.
Anche se una colonna liquida sembra molto semplice, è importante ricordare che il peso del liquido dipende dalla gravità locale, quindi se calibrate la colonna in un posto e la portate in un altro (distante, diversa elevazione), potrebbe non essere più misurata correttamente. Quindi la correzione della gravità è necessaria per essere precisi.,
Inoltre, la temperatura del liquido influisce sulla densità del liquido e questo influisce leggermente anche sulle letture di un tubo a U. Ci sono varie unità di pressione a base di colonna liquida disponibili, con la temperatura del liquido specificata nell’unità di pressione, le temperature più comunemente utilizzate sono 0 °C, 4 °C, 60 °F, 68 °F. Ma ci sono anche unità di colonna d’acqua, che non hanno alcuna indicazione della temperatura dell’acqua. Questi sono basati su una densità teorica di acqua, essendo 1 kg/1 litro (ISO31-3, BS350). In pratica, l’acqua non ha mai così alta densità., La densità più alta che l’acqua ha è a + 4 ° C (39,2 °F) dove è di circa 0,999972 kg/litro. La densità dell’acqua si abbassa se la temperatura è superiore o inferiore a + 4 °C. La temperatura può avere un effetto piuttosto forte sulla densità, ad esempio passando da +4 °C a +30 °C cambia la densità dell’acqua
circa lo 0,4%.
Infine, la leggibilità di una colonna liquida meccanica è in genere piuttosto limitata, quindi non è possibile ottenere misurazioni molto accurate. E a causa delle limitazioni meccaniche, non è possibile utilizzare un tubo a U per l’alta pressione., Tutti questi problemi sopra menzionati rendono una colonna liquida a tubo U non molto pratica da usare. Inoltre, i moderni dispositivi di misurazione della pressione digitale hanno sostituito le colonne liquide. Ma molte delle unità di pressione create nell’era delle colonne liquide sono rimaste e sono ancora utilizzate oggi. Per riassumere brevemente le unità di pressione basate sulla colonna liquida:
• Per la lunghezza abbiamo molte unità; mm, cm, m, pollici e piedi.
* Poi abbiamo colonne per diversi liquidi, come acqua (H2O) e mercurio (Hg).,
• Abbiamo unità di colonna d’acqua per diverse densità a temperature, come 0 °C, 4 °C, 60 °F e 68 °F e per densità teoriche.
Unità atmosferiche
Per la misurazione della pressione assoluta dell’atmosfera sono state create unità di pressione dedicate. Uno di questi è l’atmosfera standard (atm) che è definita come 101325 Pascal. Per aggiungere confusione, c’è anche un’atmosfera tecnica (at) che è abbastanza vicina, ma non proprio la stessa di atm. L’atmosfera tecnica è una forza di chilogrammo per centimetro quadrato. Quindi 1 a equivale a circa 0,968 atm.,
Un’altra unità di pressione utilizzata per misurare la pressione assoluta atmosferica è torr, essendo 1/760 dell’atmosfera standard. Quindi torr è una pressione assoluta, anche se in genere non viene menzionata, devi solo conoscerla, il che può causare confusione. Torr è stato inizialmente pensato per essere lo stesso di 1 millimetro di mercurio, anche se le definizioni successive mostrano una piccola differenza tra. Torr non fa parte del sistema SI.
L’abbreviazione “cgs” deriva dalle parole “centimetro-grammo-secondo”., Come suggerisce queste parole, il sistema cgs è una variante del sistema metrico, ma invece di usare il metro usa il centimetro come unità per la lunghezza, e invece del chilogrammo usa il grammo come unità per la massa.
Diverse unità meccaniche cgs derivano dall’utilizzo di queste unità di base cgs.
Il cgs è un sistema piuttosto vecchio ed è stato principalmente sostituito prima dal sistema MKS (meter-kilogram-second) che poi è stato sostituito dal sistema SI. Eppure, a volte puoi ancora imbatterti in unità di pressione cgs.,
L’unità di pressione di base cgs è barye (Ba), che equivale a 1 dyne per centimetro quadrato.
Dyne è la forza necessaria per accelerare la massa di un grammo alla velocità di un centimetro al secondo al secondo.
Come conversione di unità di pressione, 1 barye (Ba) equivale a 0,1 Pascal (Pa).
E un po ‘ di più
In aggiunta a tutte le unità di pressione di cui sopra, ci sono ancora un sacco
più esistente Solo per citare, per esempio, in un calibratore Beamex MC6, ci sono oltre 40 diverse unità di pressione, più ancora un paio di unità personalizzate per gli amanti del brivido.,
Conversioni di unità di pressione standard
Se lavori con la pressione, sai che è molto comune che una pressione sia indicata con determinate unità di pressione e devi convertirla in un’altra unità di pressione.
Le unità di pressione sono basate su standard e anche la conversione tra unità dovrebbe essere basata su standard., La maggior parte di standard comuni per l’unità di pressione sono:
- sistema SI
- ISO31-3
- ISO 80000-4:2006
- BS350
- PTB-Mitteilungen 100 3/90
- Perry Ingegnere Chimico Manuale, 6 ° ed, 1984
la Pressione unit converter strumento
ho provato a fare una tabella di conversione tra le diverse unità di pressione, ma che tabella iniziato rapidamente a diventare un enorme matrice che non sarebbe stato facile per voi da usare a tutti. Quindi, invece di creare una tabella di conversione, abbiamo sviluppato un convertitore di unità di pressione online nel nostro sito web., Con questo convertitore si può facilmente convertire una lettura di pressione da un’unità in altre unità. Si prega di fare clic sul link per controllare il convertitore di unità di pressione.