Вимірювання тиску відіграє життєво важливу роль у сучасній промисловості, наукових дослідженнях та повсякденному застосуванні. У промисловому виробництві тиск, як і температура, потік чи рівень, є важливою змінною процесу, яку необхідно контролювати та керувати. Точність його вимірювання безпосередньо впливає на енергоефективність, безпеку виробництва та загальні економічні показники.
Наприклад, системи паротурбінних генераторів потребують пари високої температури та високого тиску. Під час роботи численні прилади контролю тиску забезпечують стабільність та ефективність системи. У хімічній промисловості точний контроль тиску визначає результати реакції. Наприклад, у синтезі аміаку підтримка правильного тиску забезпечує протікання хімічної реакції з оптимальним виходом. Низький тиск призводить до низької ефективності перетворення, тоді як надмірний тиск збільшує ризики для безпеки.У наукових дослідженнях та сучасних технологіях тиск впливає на структурне або фазове перетворення матеріалів. Деякі метали можна рафінувати лише за умов наднизького тиску для досягнення високої чистоти. З іншого боку, виробництво штучних алмазів вимагає надвисокого тиску, що досягає діапазону гігапаскалів (ГПа). Навіть у нових технологіях, таких як тонкоплівкові покриття, вакуум і контроль тиску є критично важливими.
Під високим тиском фізичні властивості рідин, металів та інших матеріалів, такі як стисливість, в'язкість, електропровідність та кристалічна структура, демонструють поведінку, що відрізняється від характеристик за стандартних атмосферних умов. Тому досягнення в технології вимірювання тиску мають вирішальне значення для розуміння та управління цими змінами.
В оборонній та аерокосмічній промисловості моніторинг тиску є не менш важливим. Застосування включають випробування в аеродинамічних трубах, картографування тиску на поверхні літаків, керування системами палива та змащення, гідравлічні та пневматичні системи, керування тягою реактивного двигуна та вимірювання висоти. У всіх цих випадках точні прилади для вимірювання тиску є незамінними.
Вимоги до датчиків тиску
Зі швидким розвитком промислового виробництва та наукових досліджень попит на вимірювання тиску різко зріс. Сучасній промисловості потрібні прилади, здатні вимірювати як надвисокий, так і мікротиск з надзвичайною точністю.
Вимірювання тиску охоплює широкий спектр застосувань: гази та рідини, статичний та динамічний тиск, чисті та в'язкі середовища, і навіть токсичні або змащені рідини. Інженери також повинні забезпечувати точну передачу значень тиску від еталонних стандартів до робочих приладів, одночасно розробляючи нові методи та обладнання для задоволення нових вимог.
У фізиці тиск – це сила, що діє на одиницю площі поверхні. Математично цей зв'язок виражається як:
Коли прикладена сила розподілена нерівномірно, тиск можна визначити як:
В інженерній практиці тиск часто виражається кількома різними способами залежно від умов відліку та методів вимірювання.
Атмосферний тиск ( p₀ ) – це сила, що діє під дією ваги повітря над поверхнею Землі. Він змінюється залежно від висоти, широти, температури та погодних умов.
Абсолютний тиск ( pₐ ) являє собою загальний тиск, що чиниться рідиною, газом або парою в певній точці, включаючи атмосферний тиск.
Манометрічний тиск ( p ) – це тиск, виміряний відносно атмосферного тиску, тобто:
Коли абсолютний тиск нижчий за атмосферний, різниця називається вакуумним тиском ( pₕ ) і виражається як:
Ступінь вакууму показує, наскільки абсолютний тиск нижчий порівняно з атмосферним тиском. У більшості промислових застосувань прилади призначені для безпосереднього вимірювання манометричного тиску або вакуумметра.
Взаємозв'язки між різними типами тиску концептуально проілюстровано на рисунку 1-1.
Рисунок 1-1 : Залежності між абсолютним тиском, атмосферним тиском, манометричним тиском та вакуумним тиском.
З визначення тиску зрозуміло, що тиск – це похідна величина, виражена як сила на одиницю площі .
Згідно з міжнародними стандартами (СІ), основною одиницею тиску є Паскаль (Па) , який визначається як:
Незважаючи на повсюдне впровадження Паскаля, кілька традиційних та галузевих одиниць все ще використовуються в різних секторах. Найпоширеніші з них включають:
Визначається як тиск, що виникає під дією сили 1 кілограм, що діє на 1 см² , позначається як кгс/см².
Показує тиск, який створює ртутний стовпчик з тиском 760 мм рт. ст. за температури 0°C та стандартної сили тяжіння (9,80665 м/с²). Зазвичай його скорочено позначають як атм .
Тиск, що створюється ртутним стовпом товщиною 1 мм за стандартних умов.
Тиск, що створюється водяним стовпом висотою 1 мм при температурі 4°C.
Додаткові одиниці вимірювання тиску включають бар , метр водяного стовпа (мH₂O ) та фунт на квадратний дюйм (psi або lbf/in²) .
Для зручності перетворення в таблиці 1-1 наведено коефіцієнти перетворення між різними одиницями тиску.
Вимірювання тиску є основою промислової автоматизації, наукових експериментів та сучасної інженерії. Розуміння різних типів тиску , одиниць вимірювання та принципів перетворення забезпечує точність, безпеку та ефективність у всіх технічних дисциплінах. Оскільки нові технології вимагають вищої точності та ширших діапазонів вимірювань, удосконалення приладів для вимірювання тиску продовжуватиме стимулювати прогрес як у промисловості, так і в дослідженнях.
Таблиця 1-1 Коефіцієнти перетворення одиниць тиску
| Unit Name | Symbol | Pa | bar | mmH₂O | mmHg | atm | kgf/cm² | lbf/in² (psi) | torr |
| Pascal | Pa | 1 | 1.0×10⁻⁵ | 1.01972×10⁻⁴ | 7.50062×10⁻³ | 9.86923×10⁻⁶ | 1.01972×10⁻⁵ | 1.4504×10⁻⁴ | 7.50062×10⁻³ |
| bar | bar | 1.0×10⁵ | 1 | 1.01972×10³ | 7.50062×10² | 9.86923×10⁻¹ | 1.01972×10 | 14.504 | 750.062 |
| mmH₂O | mmH₂O | 9.80665 | 9.80665×10⁻⁴ | 1 | 7.355×10⁻² | 9.678×10⁻⁵ | 1.0197×10⁻³ | 1.4223×10⁻² | 7.355×10⁻² |
| mmHg | mmHg | 1.33322×10² | 1.33322×10⁻³ | 13.5951 | 1 | 1.316×10⁻³ | 1.3595×10⁻² | 1.959×10⁻¹ | 1 |
| Standard atmosphere | atm | 1.01325×10⁵ | 1.01325 | 1.0332×10³ | 7.6×10² | 1 | 1.0332×10 | 14.696 | 760 |
| Technical atmosphere | kgf/cm² | 9.80665×10⁴ | 9.80665 | 9.678×10² | 7.355×10¹ | 9.677×10⁻² | 1 | 14.223 | 735.6 |
| Pound-force per square inch | lbf/in² | 6.89476×10³ | 6.89476×10⁻¹ | 7.0306×10¹ | 5.1713 | 6.8046×10⁻² | 7.0306×10⁻² | 1 | 51.715 |
| torr | torr | 133.322 | 1.33322×10⁻³ | 13.5951 | 1 | 1.316×10⁻³ | 1.3595×10⁻² | 1.93386×10⁻² | 1 |
Передавач рівня SHLT2017/04/12Датчик рівня фланця SHLT (розумний) може проводити точне вимірювання рівня та щільності для всіх видів контейнерів. Промивний фланець та подовжений фланець, 3 "або 4", фланець 1501b або 3001b, ...Перегляд
SHDP / GP DP / Датчик тиску з дистанційними мембранними ущільненнями2017/04/12Перетворювач диференціального тиску / тиску SHDP / GP з дистанційними мембранними ущільненнями забезпечує своєрідний надійний спосіб вимірювання, щоб уникнути безпосереднього контакту вимірюваного середовища з діафрагмою ущільнення ...Перегляд
Перетворювачі тиску серії SH / перетворювачі DP2018/01/04Датчики тиску серії SH застосовують повністю ізольовану технологію електричного кола; як джерело живлення, так і сигнал датчика ізольовані для поліпшення стабільності та здатності проти завад. як ...Перегляд
Ємнісний датчик тиску 33512018/12/07Ємнісний датчик тиску - це все зварена конструкція з матеріалу з нержавіючої сталі. Цей тип датчика тиску визначає тиск або перепад тиску через масляну заливку в датчику.Перегляд
Керамічний датчик тиску2025/04/02Керамічний ємнісний датчик тиску.
Трансмітери низького тиску2025/04/03Передавач низького тиску: 16-60 мбар.
Email
WA
Inquiry
