Het is een jungle daarbuiten!
Er zijn veel verschillende drukeenheden in gebruik over de hele wereld en soms kan dit zeer verwarrend zijn en gevaarlijke misverstanden veroorzaken. In deze blogpost zal ik de basisprincipes van verschillende drukeenheden en verschillende families van drukeenheden bespreken.
Wat is druk?
wanneer ik het in deze post over druk heb, verwijst het niet naar de stress die u in uw werk zou kunnen ondervinden, maar naar de fysieke hoeveelheid., Het is goed om eerst een snelle blik te werpen op de definitie van druk, dit zal ook helpen om sommige drukeenheden beter te begrijpen.
Als u zich de natuurkunde-studies op school herinnert … zoals de meesten van ons zich niet herinneren… een korte herinnering is in volgorde: druk wordt gedefinieerd als kracht per gebied loodrecht op het oppervlak. Dat wordt vaak gepresenteerd als formule p = F / A. druk wordt aangegeven met de letter “p”, hoewel hoofdletter “P” kan ook worden gezien wordt gebruikt in sommige gevallen.
dus wat betekent deze kracht per gebied in de praktijk?, Het betekent dat er een bepaalde kracht is die een bepaald gebied beïnvloedt. Als we naar kracht kijken, wordt het gespecificeerd massa X zwaartekracht. Omdat er zoveel verschillende technische eenheden worden gebruikt voor zowel massa als oppervlakte, is het aantal combinaties van deze enorm. Plus er zijn ook veel drukeenheden die niet direct de massa en het gebied in hun naam hebben, hoewel het vaak in hun definitie zit.
Het is goed om op te merken dat in de praktijk de “kracht” niet altijd in de namen van de drukeenheid is opgenomen., Bijvoorbeeld drukeenheid kilogram kracht per vierkante centimeter moet worden aangegeven als kgf / cm2, maar vaak wordt het aangegeven als kg/cm2 zonder de “f”. Op dezelfde manier wordt pond kracht per vierkante inch (pfsi) normaal aangegeven als Pond per vierkante inch (psi).
Download dit artikel als gratis pdf door op de onderstaande afbeelding te klikken:
International System of Units (SI system)/Metric
laten we beginnen met de drukeenheden te bekijken door te kijken naar het SI-systeem, dat het Internationale Systeem van eenheden is, afgeleid van het metrische systeem., Nu ik het over het metrieke stelsel heb, zie ik al dat sommigen van jullie een stap terug doen … maar blijf alsjeblieft bij me!
SI-systeem is het meest gebruikte meetsysteem ter wereld. Het werd gepubliceerd in 1960, maar heeft een zeer lange geschiedenis zelfs daarvoor.
SI drukeenheid
voor druk is de basiseenheid van het SI-systeem Pascal (Pa), die N/m2 is (Newton per vierkante meter, terwijl Newton kgm/s2 is).
om te zeggen dat in een formule:
Pascal een zeer kleine drukeenheid is en bijvoorbeeld de standaard atmosferische druk 101325 pa absoluut is.,
Buiten Pascal ‘ s definitie kan de kg kracht worden vervangen door verschillende eenheden zoals G (gram) kracht, en de meter kan worden vervangen door centimeter of millimeter. Door dat te doen, krijgen wij vele andere combinaties of drukeenheden, zoals kgf/m2, gf/m2, kgf/cm2, gf/cm2, kgf/mm2, gf/mm2, gf / mm2, enkel om een paar op te sommen.
de eenheid ” bar ” wordt nog steeds vaak gebruikt in sommige gebieden. Het is gebaseerd op metrisch systeem, maar maakt geen deel uit van SI-systeem. Bar is 100000 keer Pascal (100 keer kPa) het is hoe dan ook gemakkelijk om te zetten. In sommige gebieden (zoals NIST in de VS) wordt de balk niet aanbevolen
Op grote schaal te gebruiken.,
en zoals voor alle drukeenheden, SI of niet SI, kunnen we de gebruikelijke voorvoegsels/coëfficiënten voor hen gebruiken, meestal gebruikt zijn milli (1/100), centi (1/10), hecto (100), kilo (1000) en mega (1000000). Om een paar voorbeelden te noemen, dat geeft ons al verschillende Pa versies, alle worden vaak gebruikt: Pa,
kPa, hPa, MPa. De eenheid bar wordt meestal gebruikt zonder prefix of met prefix milli: bar, mbar.
maar als we alle massa-eenheden nemen en deze combineren met alle oppervlakte-eenheden van het SI-systeem, krijgen we veel combinaties.,
hoewel het SI-systeem in de meeste landen wordt gebruikt, worden er nog veel andere drukeenheden gebruikt. Laten we die nu eens bekijken.
imperiale eenheden
in landen die gebruik maken van het imperiale systeem (zoals de VS en het VK) zijn de technische eenheden die zowel voor massa als oppervlakte worden gebruikt, anders dan bij het SI-systeem. Hierdoor ontstaat ook een geheel nieuwe set drukeenheden. Massa wordt vaak gemeten in pond of ounces, en het gebied en de afstand met inches of voeten.sommige drukeenheden die hieruit worden afgeleid zijn lbf / ft2, psi, ozf/in2, iwc, inH2O, ftH2O.,
in de Verenigde Staten is de meest voorkomende drukeenheid pond per vierkante inch (psi). Voor procesindustrieën is een gemeenschappelijke eenheid ook inches water (inH2O), die is afgeleid van niveaumeting en de historische metingen van drukverschillen met water in een kolom.
Vloeistofkolomeenheden
de oudere drukmeetapparaten werden vaak gemaakt met vloeistof in een transparante u-buis. Als de druk in beide uiteinden van de buis hetzelfde is, ligt het vloeistofniveau in beide zijden op hetzelfde niveau., Maar als er een verschil is in de druk, dan is er een verschil in de vloeistofniveaus. Niveauverschil lineair evenredig met het drukverschil. In de praktijk kunt u de ene kant van de buis open laten voor de atmosferische druk van de kamer en de te meten druk verbinden met de andere kant. Zoals de huidige atmosferische druk, het is een manometer druk die wordt gemeten.
De drukschaal is gemarkeerd in de buis, zodat u de druk afleest door het verschil in vloeistofniveaus te lezen., Wanneer de druk wordt toegepast, verandert het vloeistofniveau en kunnen we de waarde lezen. Dit klinkt heel simpel, geen elektronica en geen slijtageonderdelen, dus wat kan er mis gaan… nou, laten we eens kijken.
de meest gebruikte vloeistof in de kolom was duidelijk water. Maar om hogere druk met kleinere u-buis te kunnen meten, waren zwaardere vloeistoffen nodig. Een dergelijke vloeistof is kwik (Hg) omdat het veel zwaarder is dan water (13,6 keer zwaarder)., Wanneer u zwaardere vloeistof gebruikt, hoeft u niet die lange kolom te hebben om hogere druk te meten, zodat u een kleinere en handigere kolom kunt maken. De bloeddruk werd bijvoorbeeld eerder gemeten (wordt soms nog steeds) met een kwikkolom. Kwik wordt voornamelijk gebruikt omdat een waterkolom voor hetzelfde drukbereik zo lang zou zijn dat het niet praktisch zou zijn om het in een normale ruimte te gebruiken, aangezien de waterkolom ongeveer 13,6 keer langer is dan de kwikkolom. Als gevolg hiervan is zelfs vandaag de dag de drukeenheid die de bloeddruk typisch wordt uitgedrukt millimeter kwik (mmHg).,
een gebruikelijke industriële toepassing voor het gebruik van vloeistofkolomdrukeenheden is het meten van het vloeistofniveau in een tank. Bijvoorbeeld, als je een watertank hebt die 20 voet (of 6 meter) hoog is en je wilt het waterpeil in die tank meten, klinkt het vrij logisch om een drukindicator te installeren met een schaal van 0 tot 20 voet water, omdat dat recht zou vertellen wat het waterpeil is (13 voet in voorbeeld foto).,
terug naar waterkolom: het is duidelijk dat wanneer de lengte-indicatie werd gegeven aan een U-kolom, veel verschillende lengteeenheden zijn gebruikt, zowel metrisch als niet-metrisch. Dit heeft veel verschillende drukeenheden gegenereerd.
hoewel een vloeibare kolom heel eenvoudig klinkt, is het belangrijk om te onthouden dat het gewicht van de vloeistof afhangt van de lokale zwaartekracht, dus als je de kolom op de ene plaats kalibreert en naar een andere (verre, andere hoogte) plaats brengt, kan het zijn dat deze niet meer correct meet. Dus zwaartekracht correctie is nodig om precies te zijn.,
ook de temperatuur van de vloeistof effecten op de dichtheid van de vloeistof en dat heeft ook een licht effect op de metingen van een U-buis. Er zijn verschillende vloeibare kolom gebaseerde drukeenheden beschikbaar, met de vloeibare temperatuur gespecificeerd in de drukeenheid, meest gebruikte temperaturen zijn 0 °C, 4 °C, 60 °F, 68 °F. Maar er zijn ook waterkolom eenheden, die geen indicatie van de watertemperatuur hebben. Deze zijn gebaseerd op een theoretische dichtheid van water, zijnde 1 kg/1 liter (ISO31-3, BS350). In de praktijk heeft het water nooit zo ‘ n hoge dichtheid., De hoogste dichtheid die water heeft is bij +4 °C (39.2 °F) waar het ongeveer 0,999972 kg/liter. De dichtheid van water wordt lager als de temperatuur hoger of lager is dan +4 °C. Temperatuur kan een vrij sterk effect hebben op de dichtheid, bijvoorbeeld van +4 °C naar +30 °C verandert de dichtheid van water
ongeveer 0,4%.
ten slotte is de leesbaarheid van een mechanische vloeistofkolom meestal vrij beperkt, zodat u niet erg nauwkeurige metingen kunt krijgen. En vanwege de mechanische beperkingen, kun je geen u-buis gebruiken voor hoge druk., Al deze bovengenoemde kwesties maken een U-tube vloeibare kolom niet erg praktisch om te gebruiken. Ook hebben moderne digitale drukmeetapparaten de vloeistofkolommen vervangen. Maar veel van de drukeenheden die in het tijdperk van vloeibare kolommen zijn gecreëerd, zijn gebleven en worden vandaag de dag nog steeds gebruikt. Om kort de vloeistofkolomgebaseerde drukeenheden samen te vatten:
• voor de lengte hebben we vele eenheden; mm, cm, m, inch en feet.
* dan hebben we kolommen voor verschillende vloeistoffen, zoals water (H2O) en kwik (Hg).,
* We hebben waterkolomeenheden voor verschillende dichtheid bij temperaturen, zoals 0 °C, 4 °C, 60 °F en 68 °F en voor theoretische dichtheden.
Atmosferische eenheden
voor het meten van de absolute druk van de atmosfeer zijn speciale drukeenheden gecreëerd. Een daarvan is de standaard atmosfeer (atm) die gedefinieerd wordt als 101325 Pascal. Om verwarring toe te voegen, is er ook een technische sfeer (at) die vrij dichtbij is, maar niet helemaal hetzelfde is als atm. De technische atmosfeer is één kilogram kracht per vierkante centimeter. Dus 1 is gelijk aan ongeveer 0,968 atm.,
een andere drukeenheid die wordt gebruikt voor het meten van de absolute Atmosferische druk is torr, zijnde 1/760 van de standaardatmosfeer. Dus torr is een absolute druk, hoewel dat meestal niet wordt genoemd, je hoeft het alleen maar te weten, wat verwarring kan veroorzaken. Torr was aanvankelijk bedoeld om hetzelfde te zijn als 1 millimeter Mercurius, hoewel de latere definities een heel klein verschil laten zien. Torr maakt geen deel uit van het SI-systeem.
de afkorting “cgs “komt van de woorden”centimeter-gram-seconde”., Zoals deze woorden hints, het cgs-systeem is een variatie van metrisch systeem, maar in plaats van het gebruik van de meter gebruikt het centimeter als de eenheid voor lengte, en in plaats van kilogram gebruikt het gram als de eenheid voor massa.
verschillende CGS mechanische eenheden worden afgeleid uit het gebruik van deze CGS basiseenheden.
het cgs is een vrij oud systeem en is meestal eerst vervangen door het MKS (meter-kilogram-seconde) systeem dat vervolgens is vervangen door het SI systeem. Toch kunt u soms nog steeds cgs-drukeenheden tegenkomen.,
De CGS-basisdrukeenheid is barye (Ba), wat gelijk is aan 1 dyne per vierkante centimeter.
Dyne is de kracht die nodig is om de massa van één gram te versnellen tot een snelheid van één centimeter per seconde per seconde.
Als conversie van drukeenheden is 1 barye (Ba) gelijk aan 0,1 Pascal (Pa).
en nog wat meer …
naast alle bovenstaande drukeenheden, zijn er nog veel meer
bestaande…
om maar te vermelden, bijvoorbeeld in een Beamex MC6 kalibrator, zijn er meer dan 40 verschillende drukeenheden, plus nog een paar aangepaste eenheden voor de sensatiezoekers.,
pressure unit conversions standards
Als u met druk werkt, weet u dat het heel gebruikelijk is dat een druk wordt aangegeven met een bepaalde drukeenheid en dat u deze moet omzetten in een andere drukeenheid.
drukeenheden zijn gebaseerd op normen en de conversie tussen eenheden moet ook gebaseerd zijn op normen., De meest voorkomende standaarden voor druk-eenheden zijn:
- SI-systeem
- ISO31-3
- ISO 80000-4:2006
- BS350
- PTB-Mitteilungen 100 3/90
- Perry ‘ s Chemical engineers Handbook, 6th ed, 1984
Druk unit converter tool
ik heb geprobeerd om een conversietabel tussen verschillende druk-eenheden, maar die tafel begon al snel een enorme matrix dat zou niet gemakkelijk zijn voor u om te gebruiken op alle. Dus in plaats van een conversietabel te maken, ontwikkelden we een online drukeenheid converter naar onze website., Met deze converter kunt u eenvoudig een drukmeting van de ene eenheid omzetten in andere eenheden. Klik op de link om de drukeenheid converter te bekijken.