det är en djungel där ute!
det finns många olika tryckenheter som används runt om i världen och ibland kan det vara mycket förvirrande och kan orsaka farliga missförstånd. I det här blogginlägget kommer jag att diskutera grunderna i olika tryckenheter och olika tryckenheter familjer.
vad är tryck?
När jag pratar om tryck i det här inlägget hänvisar det inte till den stress du kan lida i ditt arbete, utan till den fysiska kvantiteten., Det är bra att först ta en snabb titt på definitionen av tryck, vilket också hjälper till att bättre förstå några av tryckenheterna.
om du kommer ihåg studierna av fysik i skolan … som de flesta av oss inte kommer ihåg… en kort påminnelse är i ordning: trycket definieras som kraft per område vinkelrätt mot ytan. Det presenteras ofta som formel p = F/A. Tryck anges med bokstaven ”p” , även om stor bokstav ” P ” också kan ses som används vid vissa tillfällen.
Så vad betyder denna kraft per område i praktiken?, Det betyder att det finns viss kraft som påverkar ett visst område. När vi tittar på kraft anges det att massa x gravitation. Eftersom det finns så många olika tekniska enheter som används för både massa och område, är antalet kombinationer av dessa enorma. Dessutom finns det också många tryckenheter som inte direkt har massan och området i deras namn, även om det ofta ligger i deras definition.
det är bra att märka att ”kraften” i praktiken inte alltid ingår i tryckenhetens namn., Till exempel bör tryckenhet kilogram kraft per kvadratcentimeter anges som kgf/cm2, men ofta anges det precis som kg/cm2 utan ”f ”. På samma sätt anges pound force per square inch (pfsi) normalt som pounds per square inch (psi).
ladda ner den här artikeln som gratis pdf genom att klicka på bilden nedan:
International System of Units (SI system) / Metric
låt oss börja titta på tryckenheterna genom att titta på SI-systemet, vilket är det internationella systemet för enheter, som härrör från metriska systemet., Nu när jag nämnde det metriska systemet, kan jag redan se några av er ta ett steg tillbaka… men snälla stanna hos mig!
SI-systemet är världens mest använda mätsystem. Det publicerades 1960, men har en mycket lång historia redan innan dess.
si tryckenhet
för tryck är SI-systemets grundläggande enhet Pascal (Pa), som är N/m2 (Newton per kvadratmeter, medan Newton är kgm/s2).
att säga att i en formel:
Pascal är en mycket liten tryckenhet och till exempel standard atmosfärstrycket är 101325 pa absolut.,
av Pascals definition kan kg-kraften ersättas med olika enheter som g (gram) kraft, och mätaren kan ersättas med centimeter eller millimeter. Genom att göra det får vi många andra kombinationer eller tryckenheter, såsom kgf/m2, gf/m2, kgf/cm2, gf/cm2, kgf/mm2, gf/mm2, bara för att lista några.
enheten ”bar” används fortfarande ofta i vissa områden. Den är baserad på metriska systemet, men är inte en del av SI-systemet. Bar är 100000 gånger Pascal (100 gånger kPa) det är ändå lätt att konvertera. I vissa områden (som NIST i USA) rekommenderas inte baren
att användas i stor utsträckning.,
och som för alla tryckenheter, SI eller inte SI, kan vi använda de vanliga prefixen / koefficienterna framför dem, som oftast används är milli (1/100), centi (1/10), hecto (100), kilo (1000) och mega (1000000). För att lista några exempel, som redan ger oss olika Pa versioner, alla som vanligen används: Pa,
kPa, hPa, mpa. Enhetsfältet används oftast utan prefix eller med prefix milli: bar, mbar.
men med alla massenheter och kombinera dem med alla områdesenheter från SI-systemet får vi många kombinationer.,
även om SI-systemet används i de flesta länder, finns det fortfarande många andra tryckenheter som också används. Så låt oss ta en titt på de nästa.
kejserliga enheter
i länder som använder Imperial system (som USA och Storbritannien) är de tekniska enheter som används både för massa och område annorlunda än med SI-system. Därför skapar detta också en helt ny uppsättning tryckenheter. Massan mäts vanligen i pounds eller Uns, och område och avstånd med inches eller fötter.
så vissa tryckenheter härledda från dessa är lbf/ft2, psi, ozf / in2, iwc, inH2O, fth2o.,
i USA är den vanligaste tryckenheten pounds per kvadrat tum (psi). För processindustrier är en gemensam enhet också inches av vatten (inH2O), som härrör från nivåmätning och historiska mätningar av tryckskillnader med vatten i en kolumn.
flytande kolumnenheter
de äldre tryckmätningsanordningarna gjordes ofta genom att använda vätska i ett transparent U-rör. Om trycket i båda ändarna av röret är detsamma är vätskenivån i båda sidor på samma nivå., Men om det finns en skillnad i trycket, så finns det en skillnad i vätskenivåerna. Nivåskillnaden är linjärt proportionell mot tryckskillnaden. I praktiken kan du lämna ena sidan av röret öppet till rummets atmosfärstryck och ansluta det tryck som ska mätas till andra sidan. Såsom det hänvisas till det aktuella atmosfärstrycket är det en mättryckstyp som mäts.
tryckskalan är markerad i röret så att du läser trycket genom att läsa skillnaden i vätskenivåer., När trycket appliceras kommer det att ändra vätskenivån och vi kan läsa värdet. Det låter väldigt enkelt, ingen elektronik och inga slitdelar, så vad kan eventuellt gå fel … ja, låt oss
se om det.
den vanligaste vätskan i kolonnen var uppenbarligen vatten. Men för att kunna mäta högre tryck med mindre U-rör behövdes tyngre vätskor. En sådan vätska är kvicksilver (Hg) eftersom det är mycket tyngre än vatten (13,6 gånger tyngre)., När du använder tyngre vätska behöver du inte ha den långa kolumnen för att mäta högre tryck, så att du kan göra en mindre och bekvämare storlek kolumn. Till exempel mättes blodtrycket tidigare (fortfarande ibland) med en kvicksilverkolonn. Kvicksilver används främst eftersom en vattenkolonn för samma tryckområde skulle vara så lång att det inte skulle vara praktiskt att använda det i ett normalt rum, eftersom vattenkolonnen är ca 13,6 gånger längre än kvicksilverkolonnen. Som ett resultat av detta är även idag den tryckenhet som blodtrycket uttrycks typiskt millimeter kvicksilver (mmHg).,
en gemensam industriell applikation för användning av tryckenheter för flytande kolonn är att mäta vätskenivån i en tank. Till exempel, om du har en vattentank som är 20 fot (eller 6 meter) hög och du vill mäta vattennivån i den tanken, låter det ganska logiskt att installera en tryckindikator med en skala 0 till 20 fot vatten, eftersom det skulle berätta rakt vad vattennivån är (13 fot i Exempel bild).,
tillbaka till vattenkolonn: det är uppenbart att när längdindikationen gjordes till en u-kolumn har många olika längdenheter använts, både metriska och icke-metriska. Detta har genererat många olika tryckenheter.
även om en flytande kolumn låter väldigt enkelt, är det viktigt att komma ihåg att vätskans vikt beror på den lokala gravitationen, så om du kalibrerar kolonnen på ett ställe och tar den till en annan (avlägsen, annan höjd) plats, kanske den inte mäter korrekt längre. Så gravitationskorrigering behövs för att vara exakt.,
även vätskans temperatur påverkar vätskans densitet och det påverkar också något avläsningarna av ett U-rör. Det finns olika olika vätskekolonnbaserade tryckenheter tillgängliga, med den vätsketemperatur som anges i tryckenheten, oftast använda temperaturer är 0 ° C, 4 °C, 60 °F, 68 °F. men det finns också vattenkolonnenheter, som inte har någon indikation på vattentemperaturen. Dessa är baserade på en teoretisk densitet av vatten, som är 1 kg / 1 liter (ISO31-3, BS350). I praktiken har vattnet aldrig så hög densitet., Den högsta densiteten som vatten har är vid + 4 °C (39,2 ° F) där den är ungefär 0,999972 kg/liter. Vattnets densitet blir lägre om temperaturen är högre eller lägre än +4 °C. Temperaturen kan ha en ganska stark effekt på densiteten, till exempel att gå från +4 °C till +30 °C ändrar vattnet
densitet ca 0,4%.
slutligen är läsbarheten hos en mekanisk vätskekolonn vanligtvis ganska begränsad, så du kan inte få mycket exakta mätningar. Och på grund av de mekaniska begränsningarna kan du inte använda ett U-rör för högt tryck., Alla dessa ovan nämnda frågor gör en U-tube Flytande kolumn inte mycket praktiskt att använda. Moderna digitala tryckmätningsanordningar har också ersatt vätskekolumnerna. Men många av de tryckenheter som skapats i tiden med flytande kolumner har kvarstått och används fortfarande idag. För att kort sammanfatta de vätskekolonnbaserade tryckenheterna:
• * för längden har vi många enheter; mm, cm, m, tum och fötter.r• * då har vi kolumner för olika vätskor, som vatten (H2O) och kvicksilver (Hg).,
* vi har vattenkolonnenheter för olika densitet vid temperaturer, som 0 ° C, 4 °C, 60 °F och 68 ° F och för teoretiska densiteter.
atmosfäriska enheter
för mätning av atmosfärens absoluta tryck har särskilda tryckenheter skapats. En av dessa är standardatmosfären (atm) som definieras som 101325 Pascal. För att lägga till förvirring finns det också en teknisk atmosfär (at) som är ganska nära, men inte riktigt samma som atm. Den tekniska atmosfären är en kilogram kraft per kvadratcentimeter. Så 1 på är lika med ca 0.968 atm.,
en annan tryckenhet som används för mätning av atmosfäriskt absolut tryck är torr, vilket är 1/760 av standardatmosfär. Så torr är ett absolut tryck, även om det vanligtvis inte nämns, behöver du bara veta det, vilket kan orsaka förvirring. Torr var ursprungligen tänkt att vara densamma som 1 millimeter kvicksilver, även om de senare definitionerna visar en mycket liten skillnad mellan. Torr ingår inte i SI-systemet.
förkortningen ”cgs” kommer från orden ”centimetre-gram-sekund”., Som dessa ord antyder är cgs-systemet en variant av metriskt system, men istället för att använda mätaren använder den centimeter som enheten för längd, och istället för kilogram använder den gram som enheten för massa.
olika cgs mekaniska enheter härleds från att använda dessa cgs-basenheter.
cgs är ganska gammalt system och har mestadels ersatts först av MKS (meter-kilogram-second) system som sedan har ersatts av SI-systemet. Ändå kan du fortfarande ibland stöta på Kg-enheter av tryck.,
cgs-bastryckenheten är barye (Ba), vilket motsvarar 1 dyne per kvadratcentimeter.
Dyne är den kraft som behövs för att accelerera massan av ett gram till en hastighet av en centimeter per sekund per sekund.
som tryckenhet konvertering, 1 barye (Ba) är lika med 0.1 Pascal (Pa).
och lite mer…
förutom alla ovanstående tryck enheter, det finns fortfarande gott
mer befintliga …
bara för att nämna, till exempel i en Beamex MC6 kalibrator, det finns över 40 olika tryckenheter, plus fortfarande några anpassade enheter för spänningssökande.,
standarder för tryckenheter
om du arbetar med tryck vet du att det är mycket vanligt att ett tryck indikeras med viss tryckenhet och du måste konvertera det till en annan tryckenhet.
tryckenheter är baserade på standarder och omvandlingen mellan enheter bör också baseras på standarder., De vanligaste standarderna för tryckenheter är:
- si system
- ISO31-3
- ISO 80000-4:2006
- bs350
- PTB-Mitteilungen 100 3/90
- Perrys Handbok för kemiingenjör, 6: e ed, 1984
verktyg för tryckenhetsomvandlare
Jag försökte göra en konverteringstabell mellan olika tryckenheter, men det bordet började snabbt bli en stor matris som inte skulle vara lätt för dig att använda alls. Så istället för att göra en konverteringstabell utvecklade vi en online tryckenhetsomvandlare till vår webbplats., Med denna omvandlare kan du enkelt konvertera en tryckavläsning från en enhet till andra enheter. Klicka på länken för att kolla in tryckenheten omvandlare.