Jednotky merania tlaku

Po prvýkrát sa ľudstvo stretlo s problémommeranie tlaku počas výstavby fontán vo Florencii. Našťastie pre staviteľov, fyzik Toricelli žil v meste, ktorý preniesol problém zo staveniska do laboratória a nahradil vodu ortuťou za kompaktnejší zážitok.

História nezanechala dôkazy o tom, že objav talianskeho fyzika pomohol staviteľom, ale skutočnosť, že ľudstvo dostalo dôkaz o existencii atmosférického tlaku, je nesporné.

Toricelliho pochodeň zdvihol veľký BlaisePascal, ktorý dokázal merať atmosférický tlak a experimentálne dokázať, že priamo závisí od nadmorskej výšky. Teda prvé jednotky tlaku boli vyjadrené výškou ortuťovej kolóny meranej v lakte a palcoch. Je prirodzené, že moderné tlakové jednotky sú pomenované po oboch vedcoch.

Na meranie tlaku, inýnástrojov. Najjednoduchší je kvapalinový manometer. Hovorí sa, že sám Leonardo da Vinci položil svoju ruku na jeho vynález, ale za to jeho skvelý odhad sa nepoužil v živote autora.

Iba od času Pascala k meraniu tlaku sa začala používať trubica v tvare U naplnená ortuťou. Následne bola ortuť nahradená vákuovým olejom.

Ak sú tlaky na obidvoch koncoch rúrky rovnaké, hladina kvapaliny je rovnaká, keď je tlak aplikovaný na jeden koniec rúrky, nastane rozdiel vo výške.

P * (1) -P * (2) = GPH, kde g - zrýchlenie voľne padajúceho telesa, P - hustota kvapaliny, h - rozdiel výšky hladín tlakomerová kvapalina.

Napriek skutočnosti, že majú kvapalinové manometrevysoká citlivosť je rozsah ich použitia skôr obmedzený kvôli ich hrubosti, nepríjemnosti v prevádzke a relatívne malému rozsahu merania od 20 kPa do 140 kPa.

S rozvojom technológií, rastúcou popularitousa začala manometre s Bourdonovou rúrkou, inými slovami, že sa nazývajú deformácie. Vnútri tohto obrysu je v tvare písmena C rúrka mosadze s prevodového mechanizmu. Pri tlaku na voľný koniec rúry sa narovnal, a ozubené koleso pohybuje na šípku, ktorá označuje množstvo tlaku na stupnice prístroja. Čím komplexnejší je tvar trubice, tým menšia chyba má nástroj.

Na meranie sa používajú mechanické tlakomerytlak od 40 kPa do 100 MPa. Sú charakterizované zhoršením presnosti merania pri dlhodobej prevádzke. Je to spôsobené trvalou deformáciou ovládacieho prvku.

Piezoelektrické manometre sa používajú na meranie pulzačného tlaku až do 8 * 10 ^ 3 GPa.

Historicky, jednotka meraniatlak nie je v korelácii medzi sebou vo viacerých, zdá sa, že je úplný chaos. Všeobecný vzorec na meranie tlaku je nasledujúci: P = F / S, kde P je tlak, F je sila, S je plocha. V systéme SI je sila meraná v newtonoch, plocha v metroch štvorcových - to znamená, že rozmer tlakovej jednotky bude n / m ^ 2 a nazýva sa pascal. V praxi sa však často používajú aj atmosféry, tyče, tori, mm ortuti, mm vodného stĺpca, kg / cm2.

Pokúsme sa objasniť tento problém. Jednotky merania atmosférického tlaku sú mm ortuti alebo torusu; Ako je známe, atmosférický tlak prijatý pre normu je rovný 760 mm ortuti - táto hodnota sa nazýva atmosféra; bar sa približne rovná jednej atmosfére - ide o starú jednotku systému GHS; stále existuje technická atmosféra, ktorá sa rovná jednej kg / cm2 - všetky tieto množstvá sa používajú ako extra systémové jednotky na meranie tlaku plynu; mm vodného stĺpca sa používa v hydraulike a je rovný 13,6 torr. Treba poznamenať, že vo fyzike je pascal a jeho deriváty uznané ako jediné systémové jednotky na meranie tlaku.