Đo áp suất – Áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối và áp suất

Đo áp suất – Áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối và áp suất

Áp suất là một yếu tố quan trọng trong cơ học và khoa học vật lý và có một số định nghĩa khác nhau liên quan đến ngữ cảnh và ứng dụng. Dưới đây là ba khái niệm chính liên quan đến áp suất:

  1. Áp suất tuyệt đối (Absolute Pressure): Áp suất tuyệt đối là áp suất được tính toán dựa trên áp suất không khí tại mức biển (áp suất tiêu chuẩn), thêm vào áp suất tạo ra bởi chất lỏng hoặc khí trong một hệ thống. Áp suất tuyệt đối được đo bằng đơn vị pascal (Pa) hoặc bar (1 bar = 100,000 Pa).
  2. Áp suất tương đối (Gauge Pressure): Áp suất tương đối là sự khác biệt giữa áp suất đo được và áp suất không khí tại mức biển. Nó thường được sử dụng để đo sự thay đổi trong áp suất so với áp suất tiêu chuẩn. Áp suất tương đối thường được đo bằng đơn vị psi (pound per square inch) hoặc bar.
  3. Áp suất (Pressure): Áp suất trong ngữ cảnh chung là lực áp dụng lên một diện tích cố định. Đơn vị đo áp suất bao gồm pascal (Pa), bar, psi, mmHg (milimeta thủy ngân), và nhiều đơn vị khác. Áp suất có thể được áp dụng lên bề mặt cơ thể, chất lỏng, hoặc khí, và nó được đo dựa trên diện tích mà áp suất đang tác động.

Áp suất tuyệt đối là áp suất tổng cộng tại một điểm cụ thể, bao gồm cả áp suất tương đối và áp suất không khí tại mức biển. Áp suất tương đối thường được sử dụng để đo áp suất trong các ứng dụng hàng ngày, trong khi áp suất tuyệt đối thường được sử dụng trong các ứng dụng kỹ thuật và khoa học nơi cần độ chính xác cao.

Cấu trúc của một bourdon tube gauge, construction elements are made of brass

Nhiều kỹ thuật đã được phát triển cho các phép đo áp suất và chân không. Dụng cụ được sử dụng để đo áp suất được gọi là đồng hồ đo áp suất hoặc đồng hồ đo chân không hoặc áp kế.

Một ” ‘ áp kế ” ‘ cũng hoàn toàn có thể được đề cập đến một dụng cụ đo áp suất, thường được số lượng giới hạn để đo áp suất gần đến khí quyển. Thuật ngữ ” áp kế ” thường được sử dụng để chỉ đơn cử để những dụng cụ cột chất lỏng thủy tĩnh .

Đo chân không được sử dụng để đo lường áp suất trong chân không mà được chia thành hai tiểu thể loại, chân không cao và thấp (và đôi khi chân không cực cao). Phạm vi áp suất áp dụng của một số kỹ thuật được dùng để đo chân không có sự chồng chéo lên nhau. Do đó, bằng cách kết hợp nhiều loại khác nhau của đánh giá, nó có thể để đo áp suất hệ thống liên tục từ 10 mbar xuống đến 10 -11 mbar.

Áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối và chênh lệch áp suất – tham chiếu không[sửa|sửa mã nguồn]

Mặc dù áp suất không có một số lượng tuyệt đối, các phép đo áp suất hàng ngày, chẳng hạn như đối với áp suất lốp, thường liên quan đến áp lực không khí xung quanh. Trong các trường hợp khác đo được thực hiện tương đối so với một máy hút bụi hoặc một số tài liệu tham khảo khác. Khi phân biệt giữa các tài liệu tham khảo không, các từ ngữ dưới đây được sử dụng:
Áp suất tuyệt đối là số không tham khảo đối với một chân không hoàn hảo, vì vậy nó là bằng nhau để đánh giá áp suất cộng với áp suất khí quyển.
Áp suất tương đối là số không tham chiếu chống lại áp suất không khí môi trường xung quanh, do đó, nó bằng áp suất tuyệt đối trừ áp suất khí quyển. Dấu hiệu tiêu cực thường bị bỏ qua.
Chênh lệch áp suất là sự khác biệt trong áp suất giữa hai điểm.

Đo áp suất – Áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối và áp suất

Đo áp suất – Áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối và áp suất

Các tài liệu tìm hiểu thêm không được sử dụng thường được ý niệm bởi toàn cảnh, và những từ này được thêm vào chỉ khi làm rõ là thiết yếu. áp suất lốp và huyết áp được nhìn nhận áp suất theo quy ước, trong khi áp suất khí quyển, áp lực đè nén chân không sâu, và áp suất độ cao phải được tuyệt đối. Các chênh lệch áp suất thường được sử dụng trong những mạng lưới hệ thống quy trình công nghiệp. Đồng hồ đo chênh lệch áp suất có hai cổng nguồn vào, liên kết với một trong những khối lượng có áp suất là để được theo dõi. Trong thực tiễn, như nhìn nhận triển khai những hoạt động giải trí toán học của phép trừ trải qua những phương tiện đi lại cơ khí, sự thiết yếu của một nhà quản lý và điều hành hoặc mạng lưới hệ thống trấn áp để xem hai đồng hồ đeo tay đo riêng không liên quan gì đến nhau và xác lập sự độc lạ trong bài đọc. Áp suất chân không trung thông thường không rõ ràng, vì chúng hoàn toàn có thể đại diện thay mặt cho áp suất tuyệt đối hoặc áp suất tương đối mà không có một dấu âm. Vì vậy, một chân không của 26 nhìn nhận inHg là tương tự với một áp suất tuyệt đối của 30 inHg ( nổi bật áp suất khí quyển ) – 26 inHg = 4 inHg .Áp suất khí quyển thường khoảng chừng 100 kPa ở mực nước biển, nhưng hoàn toàn có thể đổi khác độ cao và thời tiết. Nếu áp suất tuyệt đối của một chất lỏng vẫn không đổi, áp suất tương đối của cùng một chất lỏng sẽ biến hóa như biến hóa áp suất khí quyển. Ví dụ, khi một chiếc xe hơi ổ đĩa lên một ngọn núi ( làm giảm áp lực đè nén không khí trong khí quyển ), áp suất lốp ( nhìn nhận ) tăng lên. Một số tiêu chuẩn điều kiện kèm theo nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn giá trị của áp suất khí quyển như 101,325 kPa hay 100 kPa đã được xác lập, và một số ít dụng cụ sử dụng một trong những giá trị tiêu chuẩn như một tham chiếu không liên tục thay vì áp suất thực tiễn đổi khác không khí xung quanh. Điều này làm suy yếu tính đúng mực của những công cụ này, đặc biệt quan trọng là khi được sử dụng ở độ to lớn .Sử dụng khí quyển như tham chiếu thường được bộc lộ bằng một ( g ) sau khi đơn vị chức năng áp suất ví dụ 30 psi g, có nghĩa là áp lực đè nén đo được áp suất tổng trừ đi áp suất khí quyển. Có hai loại áp lực đè nén tìm hiểu thêm nhìn nhận : nhìn nhận thông hơi ( VG ) và nhìn nhận niêm phong ( sg ) .Một nhìn nhận thông hơi áp suất ví dụ như được cho phép áp suất không khí bên ngoài để được tiếp xúc với mặt xấu đi của màng cảm ứng áp lực đè nén, trải qua cáp hoặc lỗ thông hơi ở phía bên của thiết bị, do đó nó luôn luôn giải pháp áp lực đè nén gọi đến môi trường tự nhiên xung quanh áp suất khí quyển. Như vậy, một tài liệu tìm hiểu thêm nhìn nhận thông hơi cảm ứng áp lực đè nén nên luôn luôn đọc áp lực đè nén không khi quy trình áp lực đè nén liên kết được tổ chức triển khai Open cho không khí .Niêm phong tài liệu tìm hiểu thêm nhìn nhận là rất tựa như ngoại trừ áp suất không khí được bịt kín trên mặt xấu đi của cơ hoành. Điều này thường được trải qua trên khoanh vùng phạm vi áp suất cao như thủy lực biến hóa áp suất khí quyển sẽ có ảnh hưởng tác động không đáng kể về tính đúng chuẩn của đọc, do đó, trút là không thiết yếu. Điều này cũng được cho phép 1 số ít đơn vị sản xuất để cung ứng ngăn ngừa áp lực đè nén thứ cấp như thể một giải pháp phòng ngừa thêm cho bảo đảm an toàn thiết bị áp lực đè nén nếu áp lực đè nén bùng nổ chính áp lực đè nén cảm ứng hoành vượt qua .Có một cách khác để tạo ra một tài liệu tìm hiểu thêm nhìn nhận niêm phong và điều này là con dấu cao chân trên mặt trái của cơ hoành cảm ứng. Sau đó, tín hiệu đầu ra được bù đắp do đó, những cảm biến áp suất đọc gần như bằng không khi đo áp suất khí quyển .Một tài liệu tìm hiểu thêm nhìn nhận niêm phong áp lực đè nén đầu dò sẽ không khi nào đọc đúng chuẩn không do tại áp suất khí quyển là luôn luôn đổi khác và những tài liệu tìm hiểu thêm trong trường hợp này là cố định và thắt chặt tại 1 quán bar .Một áp suất tuyệt đối giám sát được gọi tới tuyệt đối chân không. Ví dụ tốt nhất của một tham chiếu tuyệt đối áp lực đè nén là áp lực đè nén không khí hoặc khí áp .Để tạo ra một tuyệt đối áp lực đè nén cảm ứng nhà sản xuất sẽ có con dấu chân không cao phía sau màng cảm ứng. Nếu quy trình liên kết áp lực đè nén của một máy phát áp suất tuyệt đối với không khí, nó sẽ đọc thực tiễn áp lực đè nén khí quyển .

Các đơn vị chức năng[sửa|sửa mã nguồn]

Ví dụ:  1 Pa = 1 N/m2  = 10−5 bar  = 10,197×10−6 at  = 9,8692×10−6 atm, vân vân.
Ghi chú:  mmHg là viết tắt của milimét thủy ngân (millimetre Hydragyrum).

SI đơn vị chức năng áp suất pascal ( Pa ), bằng một newton mỗi mét vuông ( N · m − 2 hoặc kg · m − 1 · s − 2 ). Tên này đặc biệt quan trọng cho những đơn vị chức năng đã được bổ trợ vào năm 1971, trước đó, áp lực đè nén trong SI được bộc lộ trong những đơn vị chức năng như N / m². Khi chỉ định, những tài liệu tìm hiểu thêm không được ghi trong ngoặc đơn vị, ví dụ 101 kPa ( abs ). pound mỗi inch vuông ( psi ) vẫn còn trong sử dụng thoáng rộng ở Mỹ và Canada, đặc biệt quan trọng là so với xe xe hơi. Chữ A thường được gắn cho đơn vị chức năng psi để chỉ ra tham chiếu không của thống kê giám sát ; psia tuyệt đối, psig tương đối, psid chênh áp, mặc dầu trong thực tiễn điều này không được khuyến khích bởi NIST [ 1 ]Bởi vì áp suất thường được đo bằng năng lực của mình để thay một cột chất lỏng trong một áp kế, áp suất thường được màn biểu diễn như là độ sâu của một chất lỏng đặc biệt quan trọng ( ví dụ như inches nước ). Các lựa chọn thông dụng nhất là thủy ngân ( Hg ) và nước ; nước là không độc và có sẵn, trong khi Mercury tỷ lệ được cho phép cho một cột ngắn hơn ( và do đó, một áp kế nhỏ hơn ) để đo lường và thống kê một được áp lực đè nén .Mật độ chất lỏng và lực mê hoặc địa phương hoàn toàn có thể khác nhau từ một đọc khác tùy thuộc vào những yếu tố địa phương, do đó, độ cao của cột chất lỏng không định nghĩa áp lực đè nén một cách đúng mực. Khi ‘ milimét thuỷ ngân ‘ hoặc ‘ [ [ inHg | in-sơ thủy ngân ” được trích dẫn ngày ngày hôm nay, những đơn vị chức năng này không dựa trên một cột vật chất của thủy ngân, thay vào đó, họ đã có được định nghĩa đúng chuẩn hoàn toàn có thể được bộc lộ trong những lao lý của những đơn vị chức năng SI. Các đơn vị chức năng nước thường giả định một trong những định nghĩa cũ của kg là khối lượng của một lít nước .

Mặc dù không còn được ưa chuộng bởi các chuyên gia đo lường, những “đơn vị manometricvẫn còn gặp phải trong nhiều lĩnh vực. [cm nước cm nước vẫn còn phổ biến. Khí tự nhiên áp lực đường ống được đo bằng inch của nước, thể hiện như “WC” (“Nước Cột ‘) thợ lặn Scuba thường sử dụng một manometric quy tắc của ngón tay cái:. áp lực tác dụng bởi mười mét chiều sâu của nước là khoảng bằng một bầu không khí Trong các hệ thống chân không, các đơn vị torr, micromet thủy ngân (micron), và inch thủy ngân (inHg) được sử dụng phổ biến nhất. Torr và micron thường chỉ ra một áp lực tuyệt đối, trong khi inHg thường chỉ ra một áp kế.

Áp suất khí quyển thường được công bố bằng cách sử dụng kilopascal ( kPa ), hoặc bầu khí quyển ( atm ), ngoại trừ ở khí tượng Mỹ hectopascal ( hPa ) và millibar ( mbar ) được ưa thích. Trong kỹ thuật của Mỹ và Canada, sức căng thường được thống kê giám sát bằng kíp. Lưu ý rằng sức căng không phải là một áp lực đè nén thực sự vì nó không phải là đại lượng vô hướng. Trong mạng lưới hệ thống cgs những đơn vị chức năng áp lực đè nén barye ( ba ), bằng 1 dyn · cm − 2. mạng lưới hệ thống mst, những đơn vị chức năng áp lực đè nén pieze, bằng 1 sthene cho mỗi mét vuông .Nhiều đơn vị chức năng khác lai được sử dụng ví dụ điển hình như mmHg / cm² hoặc grams-force / cm² ( đôi lúc kg / cm² và g / mol2 mà không cần xác lập những đơn vị chức năng lực lượng ). Sử dụng những tên kg, gram, kg lực, hoặc gram-lực ( hoặc hình tượng của họ ) như một đơn vị chức năng của lực lượng cấm trong SI, đơn vị chức năng của lực lượng trong SI là niutơn ( N ) .

Áp suất tĩnh và động[sửa|sửa mã nguồn]

Áp suất tĩnh thống nhất trong toàn bộ những hướng, thế cho nên phép đo áp lực đè nén độc lập chỉ huy trong một chất lỏng bất động sản ( tĩnh ). Dòng chảy, tuy nhiên, vận dụng thêm áp lực đè nén trên những mặt phẳng vuông góc với hướng dòng chảy, trong khi có ít tác động ảnh hưởng trên mặt phẳng song song với hướng dòng chảy. Thành phần này hướng áp lực đè nén trong một chất lỏng hoạt động ( dynamic ) được gọi là áp suất động. Một công cụ phải đương đầu với hướng dòng chảy những giải pháp tổng hợp của áp lực đè nén tĩnh và năng động, giám sát này được gọi là áp suất tổng ngưng trệ áp lực đè nén. Kể từ khi áp suất động được tham chiếu đến áp suất tĩnh, nó không phải là nhìn nhận cũng không tuyệt đối, đó là một chênh lệch áp suất .Trong khi đo áp suất tĩnh là quan trọng số 1 để xác lập tải ròng trên bức tường ống, áp suất động, được sử dụng để đo vận tốc dòng chảy và vận tốc bay. Áp suất động hoàn toàn có thể được đo bằng cách dùng áp lực đè nén độc lạ giữa công cụ song song và vuông góc với dòng chảy. ống Pi-tô tĩnh, ví dụ như triển khai phép đo này trên máy bay để xác lập vận tốc bay. Sự hiện hữu của những thiết bị đo chắc như đinh hoạt động giải trí để chuyển hướng dòng chảy và tạo ra sự hỗn loạn, vì thế hình dạng của nó là rất quan trọng đến độ đúng mực và những đường cong hiệu chuẩn thường phi tuyến tính .

Các dụng cụ[sửa|sửa mã nguồn]

Nhiều dụng cụ đã được ý tưởng để đo áp suất, có lợi thế và điểm yếu kém khác nhau. Áp lực, phản ứng nhạy cảm, năng động và ngân sách toàn bộ đều đổi khác tùy theo 1 số ít đơn đặt hàng của cường độ từ một phong cách thiết kế cụ tiếp theo. Các loại truyền kiếp nhất là cột chất lỏng ( một ống thẳng đứng chứa đầy thủy ngân ) áp kế ý tưởng bởi Evangelista Torricelli năm 1643. Ống chữ U được ý tưởng bởi Christian Huygens năm 1661 .
Các đồng hồ đeo tay đo thủy tĩnh ( ví dụ điển hình như áp kế cột thủy ngân ) so sánh áp lực đè nén thủy tĩnh trên một đơn vị chức năng diện tích quy hoạnh tại cơ sở của một cột của chất lỏng. Thủy tĩnh đo nhìn nhận độc lập của những loại khí được đo, và hoàn toàn có thể được phong cách thiết kế để có một hiệu chuẩn rất tuyến tính. Họ có phản ứng kém năng động .
Piston loại cân đồng hồ đeo tay đo áp lực đè nén của một chất lỏng với một mùa xuân ( ví dụ như đo áp suất lốp độ đúng chuẩn tương đối thấp ) hoặc khối lượng chất rắn, trong trường hợp này nó được biết đến như một trọng tải thử hoàn toàn có thể được sử dụng để hiệu chỉnh đồng hồ đeo tay đo khác .
H = P a − P o g ρ { \ displaystyle H = { \ frac { P_ { a } – P_ { o } } { g \ rho } } }

{\displaystyle H={\frac {P_{a}-P_{o}}{g\rho }}}Sự độc lạ về chiều cao chất lỏng trong một áp kế cột chất lỏng là tỷ suất thuận với sự độc lạ áp lực đè nén .

Đồng hồ đo cột chất lỏng bao gồm một cột dọc của chất lỏng trong ống có kết thúc được tiếp xúc với các áp lực khác nhau. Cột này sẽ tăng hay giảm cho đến khi trọng lượng của nó là ở trạng thái cân bằng với sự khác biệt giữa áp suất giữa hai đầu ống. Một phiên bản rất đơn giản là một ống hình chữ U-nửa đầy đủ chất lỏng, một bên là kết nối với các khu vực quan tâm trong khi tham khảo áp lực (có thể áp suất khí quyển hoặc một chân không) được áp dụng khác. Sự khác biệt về mức chất lỏng đại diện cho áp lực áp dụng. Áp lực tác dụng bởi một cột chất lỏng của chiều cao “h” và mật độ “ρ” được cho bởi phương trình áp lực thủy tĩnh, “P” = “hgρ”. Do đó, chênh lệch áp suất giữa áp lực áp dụng “P a” và áp lực tham khảo “P0” trong một áp kế ống chữ U có thể được tìm thấy bằng cách giải quyết “P a” – “P0” = “hgρ. Nói cách khác, áp lực trên hai đầu của chất lỏng (thể hiện trong màu xanh trong hình bên phải) phải được cân đối (kể từ khi chất lỏng tĩnh) và như vậy “Pa”=”P0 ” +” hgρ. Nếu chất lỏng được đo là đặc đáng kể, sửa chữa thủy tĩnh có thể có được thực hiện cho chiều cao giữa các bề mặt di chuyển của chất lỏng áp kế làm việc và vị trí đo áp suất là mong muốn trừ khi đo sự khác biệt giữa áp lực của chất lỏng (ví dụ như qua một lỗ tấm hoặc venturi), trong trường hợp mật độ ρ nên được sửa chữa bằng cách trừ đi các mật độ của chất lỏng được đo [2]

Mặc dù bất kể chất lỏng hoàn toàn có thể được sử dụng, thủy ngân được ưa thích cho tỷ lệ cao ( 13,534 g / cm 3 ) và áp suất hơi thấp. Đối với khoản chênh lệch áp suất thấp cao hơn áp suất hơi nước, nước thường được sử dụng ( và ” inch nước ” là một đơn vị chức năng áp suất thường thì ). Cột đồng hồ đeo tay đo áp lực đè nén chất lỏng độc lập của những loại khí được đo và có một hiệu chuẩn cao tuyến tính. Họ có phản ứng năng động nghèo. Khi đo chân không, những chất lỏng thao tác hoàn toàn có thể bay hơi và gây ô nhiễm thiên nhiên và môi trường chân của nó áp suất hơi là quá cao. Khi đo áp lực đè nén chất lỏng, một vòng lặp chứa đầy khí hoặc chất lỏng ánh sáng hoàn toàn có thể cô lập những chất lỏng để ngăn ngừa chúng từ trộn lẫn, nhưng điều này hoàn toàn có thể không thiết yếu, ví dụ như khi thủy ngân được sử dụng như chất lỏng áp kế để đo áp lực đè nén độc lạ của một chất lỏng như nước. Đồng hồ đo thủy tĩnh đơn thuần hoàn toàn có thể đo áp lực đè nén khác nhau, từ một vài Torr ( một vài 100 Pa ) đến một vài bầu khí quyển. ( Khoảng 1.000.000 Pa )Một chi duy nhất-áp kế cột chất lỏng có một hồ chứa lớn hơn thay vì một bên của ống-U và có quy mô bên cạnh cột hẹp hơn. Các cột hoàn toàn có thể có khuynh hướng khuếch đại hơn nữa trào lưu chất lỏng. Dựa trên việc sử dụng và cơ cấu tổ chức mô hình sau đây áp kế được sử dụng [ 3 ]

  1. Áp kế đơn giản
  2. Vi áp kế
  3. Sai áp kế
  4. Inverted áp kế khác biệt

Một nhìn nhận McLeod, để ráo nước của thủy ngân

McLeod nhìn nhận[sửa|sửa mã nguồn]

McLeod nhìn nhận phân lập một mẫu khí và nén nó trong một áp kế thủy ngân được sửa đổi cho đến khi áp lực đè nén là một vài mmHg. Khí phải được cư xử tốt trong quy trình nén của nó ( nó không phải ngưng tụ, ví dụ ). Kỹ thuật này là chậm và không tương thích để giám sát liên tục, nhưng có năng lực độ đúng mực cao .

Phạm vi hữu ích: trên 10 -4 torr [4] (khoảng 10 -2 pa)

0,1 mPa là đo trực tiếp thấp nhất của áp lực đè nén đó là hoàn toàn có thể với công nghệ tiên tiến hiện tại. Đồng hồ đo chân không khác hoàn toàn có thể đo áp lực đè nén thấp hơn, nhưng chỉ gián tiếp bằng cách giám sát trấn áp áp lực đè nén khác. Những phép đo gián tiếp phải được hiệu chuẩn đơn vị chức năng SI trải qua một phép đo trực tiếp, thông dụng nhất là một nhìn nhận McLeod [ 5 ]
” Bằng sắt ” đồng hồ đeo tay đo được dựa trên một nguyên tố sắt kẽm kim loại cảm biến áp suất lốp đàn hồi dưới tính năng của một sự độc lạ áp lực đè nén trên thành phần. ” Bằng sắt ” có nghĩa là ” không có chất lỏng “, và thời hạn bắt đầu phân biệt những đồng hồ đeo tay đo từ những đồng hồ đeo tay đo thủy tĩnh được miêu tả ở trên. Tuy nhiên, đồng hồ đeo tay đo bằng sắt hoàn toàn có thể được sử dụng để đo áp suất của chất lỏng và khí, và họ không phải là loại duy nhất nhìn nhận rằng hoàn toàn có thể hoạt động giải trí mà không có chất lỏng. Vì nguyên do này, họ thường được gọi là ” cơ khí ” đồng hồ đeo tay đo trong ngôn từ tân tiến. Đồng hồ đo bằng sắt không phụ thuộc vào vào loại khí được đo, không giống như đồng hồ đeo tay đo nhiệt và ion hóa, và ít có năng lực gây ô nhiễm mạng lưới hệ thống hơn so với những đồng hồ đeo tay đo thủy tĩnh. Các thành phần cảm ứng áp lực đè nén hoàn toàn có thể được Bourdon ống, cơ hoành, viên nang, hoặc thiết lập một sau, mà sẽ đổi khác hình dạng để phân phối với áp lực đè nén của khu vực trong câu hỏi. Độ võng của thành phần cảm ứng áp lực đè nén hoàn toàn có thể được đọc bởi một link liên kết với một cây kim, hoặc nó hoàn toàn có thể được đọc bởi một bộ chuyển đổi thứ cấp. Các đầu dò thứ hai thông dụng nhất trong đồng hồ đeo tay đo chân không tân tiến thống kê giám sát sự biến hóa điện dung do sự lệch cơ khí. Đồng hồ đo dựa vào một sự đổi khác trong điện dung thường được gọi là đồng hồ đeo tay đo Baratron .

áp kế loại màng

Bourdon đo áp suất sử dụng nguyên tắc một ống dẹt có khuynh hướng biến hóa mặt cắt ngang hơn tròn khi áp lực đè nén. Mặc dù đổi khác này trong mặt cắt ngang hoàn toàn có thể được hầu hết không đáng kể, và do đó tương quan đến vừa phải căng thẳng mệt mỏi es trong khoanh vùng phạm vi đàn hồi của vật tư một cách thuận tiện trọn vẹn khả thi, căng thẳng mệt mỏi của vật tư ống phóng đại bằng cách hình thành những ống vào một hình dạng C hoặc thậm chí còn một xoắn, như vậy mà hàng loạt những ống có khuynh hướng thẳng ra tháo dây đa cuốn, đàn hồi, vì nó là áp lực đè nén. Eugene Bourdon cấp bằng bản quyền sáng tạo nhìn nhận của mình tại Pháp vào năm 1849, và nó đã được gật đầu thoáng rộng chính do độ nhạy cao, tuyến tính, và độ đúng chuẩn, Edward Ashcroft mua những quyền sáng tạo Mỹ Bourdon vào năm 1852 và đã trở thành một đơn vị sản xuất lớn của đồng hồ đeo tay đo. Cũng vào năm 1849, Bernard Schaeffer ở Magdeburg, Đức cấp bằng bản quyền sáng tạo một màng chắn thành công xuất sắc ( xem bên dưới ) áp kế, trong đó, cùng với nhìn nhận Bourdon, cuộc cách mạng đo áp lực đè nén trong ngành công nghiệp. [ 6 ] Nhưng vào năm 1875 sau khi Bourdon của văn bằng bản quyền trí tuệ đã hết hạn, công ty của ông [ [ Budenberg Máy đo Công ty | Schaeffer và Budenberg cũng sản xuất đồng hồ đeo tay đo ống Bourdon .Trong thực tiễn, một bức tường mỏng mảnh dẹt, ống đóng được liên kết vào cuối rỗng vào một ống cố định và thắt chặt có chứa những áp lực đè nén chất lỏng được đo. Khi tăng áp lực đè nén, chuyển dời ở đầu cuối đóng cửa trong một vòng cung, và hoạt động này được quy đổi thành hoạt động quay của một phân đoạn ( a ) thiết bị bởi một link liên kết là thường hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh. Một thiết bị nhỏ có đường kính bánh răng trên trục con trỏ, do đó hoạt động được phóng đại hơn nữa bởi những tỷ số truyền. Các vị trí của thẻ chỉ số phía sau con trỏ, con trỏ trục vị trí bắt đầu, chiều dài link và vị trí khởi đầu, tổng thể cung ứng phương tiện đi lại để hiệu chỉnh con trỏ để chỉ ra khoanh vùng phạm vi mong ước của áp lực đè nén cho những biến thể trong hành vi của bản thân ống Bourdon. Chênh áp hoàn toàn có thể được đo bằng đồng hồ đeo tay đo có chứa hai ống Bourdon khác nhau, với những mối link liên kết .Bourdon ống đo áp kế, tương quan đến áp lực đè nén không khí thiên nhiên và môi trường xung quanh, như trái ngược với áp suất tuyệt đối, chân không được cảm nhận như thể một hoạt động đảo ngược. Một số bằng sắt cụ đo khí áp sử dụng ống Bourdon đóng cửa ở cả hai đầu ( nhưng hầu hết những màng sử dụng hoặc viên nang, xem dưới đây ). Khi áp suất đo được nhanh gọn đập, ví dụ điển hình như khi nhìn nhận là gần một máy bơm reprocating, một lỗ hạn chế trong những đường ống liên kết là tiếp tục được sử dụng để tránh mặc không thiết yếu trên những bánh răng và cung ứng một đọc trung bình ; khi nhìn nhận hàng loạt hoàn toàn có thể rung động cơ học, những trường hợp gồm có hàng loạt con trỏ và thẻ chỉ hoàn toàn có thể được lấp đầy với dầu hoặc glycerin. Đồng hồ đo tân tiến tiêu biểu vượt trội chất lượng cao cung cấp độ đúng mực ± 2 % of span, và nhìn nhận độ đúng chuẩn cao đặc biệt quan trọng hoàn toàn có thể được đúng chuẩn là 0,1 % quy mô không thiếu [ 7 ]Trong hình minh họa sau đây phải đương đầu gồm có minh bạch của những áp lực đè nén phối hợp hình và đo chân không đã được gỡ bỏ và chính sách vô hiệu từ trường hợp. Đánh giá đơn cử này là một chân không phối hợp và đồng hồ đeo tay đo áp lực đè nén được sử dụng để chẩn đoán xe hơi :
Chỉ số phụ với thẻ và quay số Cơ khí bên với ống Bourdon* Ở phía bên trái của khuôn mặt, được sử dụng để thống kê giám sát Manifold ( kỹ thuật xe hơi ) phong phú chân không, hiệu chuẩn theo cm thủy ngân trên quy mô bên trong của nó vài Hginch của thủy ngân trên quy mô bên ngoài của nó. * Phần bên phải của khuôn mặt được sử dụng để đo lường và thống kê bơm nguyên vật liệu áp lực đè nén và được hiệu chỉnh trong phân số ( toán học ) | phân số ] ] của 1 kgf cm vuông / cm ² trên quy mô bên trong của nó vàlb – lực lượng trên mỗi inch vuông | pounds mỗi inch vuông ] ] trên quy mô bên ngoài của nó .

Chi tiết cơ khí[sửa|sửa mã nguồn]

Cơ chi tiết cụ thểVăn phòng phẩm những bộ phận :

  • A: nhận khối. Điều này tham gia các đường ống đầu vào cuối cố định của các ống Bourdon (1) và đóng chặt các tấm khung (B). Hai lỗ nhận đinh vít an toàn trường hợp.
  • B: Chassis tấm. Các thẻ phải đối mặt là kèm theo. Nó chứa lỗ chịu cho trục.
  • C: Trung khung tấm. Nó hỗ trợ kết thúc bên ngoài của các trục xe.
  • D: Bài viết tham gia và không gian hai tấm khung.

Bộ phận hoạt động :

  1. Văn phòng phẩm cuối ống Bourdon. Điều này liên lạc với các đường ống đầu vào thông qua khối thu.
  2. Di chuyển cuối cùng của ống Bourdon. Kết thúc này được niêm phong.
  3. Pivot và trục pin.
  4. Liên kết gia nhập trục pin đòn bẩy (5) với các chân để cho phép quay chung.
  5. Lever. Điều này một phần mở rộng về thiết bị ngành (7).
  6. Ngành pin trục bánh.
  7. Thiết bị ngành.
  8. Chỉ số kim trục. Điều này có một thiết bị kích thích có sự tham gia thiết bị khu vực (7) và mở rộng thông qua đối mặt với những ổ đĩa kim chỉ thị. Do khoảng cách ngắn giữa các ông chủ liên kết cánh tay đòn bẩy và pin trục và sự khác biệt giữa bán kính hiệu quả của thiết bị ngành và về thiết bị thúc đẩy, bất kỳ chuyển động của ống Bourdon được khuếch đại. Một chuyển động nhỏ của ống kết quả trong một chuyển động lớn của kim chỉ.
  9. Tóc mùa xuân preload đào tạo thiết bị để loại bỏ mi bánh và trễ.

Một đống viên áp lực đè nén với màng sóng trong một bằng sắt barographMột loại thứ hai của nhìn nhận bằng sắt sử dụng lệch của một linh động màng tách biệt những khu vực áp lực đè nén khác nhau. Số tiền của độ lệch được lặp lại cho áp lực đè nén được biết đến, do đó áp lực đè nén hoàn toàn có thể được xác lập bằng cách sử dụng hiệu chuẩn. Các biến dạng của một màng mỏng dính là nhờ vào vào sự độc lạ về áp suất giữa hai mặt của nó. Phải đương đầu với tham chiếu hoàn toàn có thể được Open để bầu không khí để đo áp kế, mở một cổng thứ hai để đo áp lực đè nén độc lạ, hoặc hoàn toàn có thể được niêm phong so với một chân không hoặc áp tham chiếu cố định và thắt chặt khác để đo áp lực đè nén tuyệt đối. Biến dạng hoàn toàn có thể được đo bằng cách sử dụng những kỹ thuật cơ khí, quang học hoặc điện dung. Màng gốm và sắt kẽm kim loại được sử dụng .

Phạm vi hữu ích : trên 10 -2

Torr [8] (khoảng 1 Pa)
Đối với những phép đo tuyệt đối, viên nang áp lực đè nén hàn với màng hai bên thường được sử dụng .Hình dạng :

  • Phẳng
  • Sóng
  • Phẳng ống
  • Viên

Trong đo cảm nhận áp lực đè nén hoặc sự độc lạ áp lực đè nén, hoặc nhu yếu một áp lực đè nén tuyệt đối được đo, thiết bị đào tạo và giảng dạy và kim hoàn toàn có thể được tinh chỉnh và điều khiển bởi một buồng sau kèm theo và đóng dấu, được gọi là ” bằng sắt một “, có nghĩa là ” không có chất lỏng “. ( Đầu thước đo sử dụng một cột chất lỏng như nước hoặc những sắt kẽm kim loại chất lỏng thủy ngân. Bị đình chỉ bởi một chân không ) Cấu hình này sau được sử dụng trong bằng sắt cụ đo khí áp ( phong vũ biểu với một kim chỉ và thẻ quay số ), đo độ cao, độ cao ghi những barograph, dụng cụ và độ cao từ xa được sử dụng trong khinh khí cầu thời tiết radiosonde. Các thiết bị này sử dụng buồng kín như thể một áp lực đè nén tìm hiểu thêm và được điều khiển và tinh chỉnh bởi áp lực đè nén bên ngoài. Dụng cụ máy bay nhạy cảm khác như chỉ số vận tốc không khí và tỷ suất của những chỉ số lên cao ( variometer ) đã liên kết cả hai phần nội bộ của buồng bằng sắt và một buồng bao quanh bên ngoài .

Điện tử cảm ứng áp lực đè nén[sửa|sửa mã nguồn]

  • Piezoresistive Strain Gage
Sử dụng piezoresistive tác dụng của đồng hồ đo sức căng ngoại quan hoặc được hình thành để phát hiện sức căng do áp lực áp dụng.
  • Điện dung
Sử dụng một khoang cơ hoành và áp lực để tạo ra một biến tụ để phát hiện ứng suất do áp lực áp dụng.
  • Từ
Các biện pháp di dời của cơ hoành bằng cách thay đổi điện cảm (miễn cưỡng), LVDT, Hội trường Effect, hoặc bằng cách dòng xoáy chính.
  • Áp điện
Sử dụng hiệu ứng áp điện trong một số vật liệu như thạch anh để đo lường sức căng khi cơ chế cảm biến do áp lực.
  • Quang

Sử dụng sự đổi khác vật lý của một sợi quang học để phát hiện stress do áp lực đè nén vận dụng .

  • Potentiometric
Sử dụng các chuyển động của một gạt nước dọc theo một cơ chế điện trở để phát hiện sự căng thẳng gây ra bởi áp lực ứng dụng.
  • Cộng hưởng
Sử dụng những thay đổi trong tần số cộng hưởng trong một cơ chế cảm biến để đo lường sự căng thẳng, hoặc thay đổi về mật độ khí, gây ra bởi áp lực ứng dụng.

Nói chung, như một khí thực tăng tỷ lệ hoàn toàn có thể chỉ ra sự ngày càng tăng áp lực đè nén – năng lực của mình để thực thi tăng nhiệt. Trong mô hình này nhìn nhận, một sợi dây tóc được làm nóng bởi dòng điện chạy qua nó. Một cặp nhiệt điện kháng Nhiệt độ Detector ( RTD ) sau đó hoàn toàn có thể được sử dụng để đo nhiệt độ của dây tóc. Nhiệt độ này phụ thuộc vào vào vận tốc mà tại đó sợi mất nhiệt khí xung quanh, và do đó dẫn nhiệt. Một biến thể thông dụng là Pirani nhìn nhận, sử dụng dây tóc bạch kim duy nhất là yếu tố làm nóng và RTD. Những đồng hồ đeo tay đo đúng mực từ 10 Torr đến 10 − 3 Torr, nhưng chúng nhạy cảm với những thành phần hóa học của những chất khí được đo .
Một cuộn dây được sử dụng như lò sưởi, và khác được sử dụng để đo nhiệt độ gần đó do đối lưu .
Một Pirani nhìn nhận gồm có một dây sắt kẽm kim loại áp lực đè nén được đo. Dây là nóng bởi một dòng điện chạy qua nó và làm mát bằng khí xung quanh nó. Nếu áp suất khí giảm, công dụng làm mát sẽ giảm, do đó nhiệt độ cân đối của dây sẽ tăng lên. kháng của dây là một hàm của nhiệt độ của nó : bằng cách đo volt tuổi trên dây và cường độ chảy qua nó, sức đề kháng ( và do đó áp suất khí ) hoàn toàn có thể được xác lập. Của nhìn nhận này được ý tưởng bởi Marcello Pirani .

Thermocouple đồng hồ đođồng hồ đo nhiệt điện trở, làm việc trong một cách tương tự, ngoại trừ một cặp nhiệt điện thermistor được sử dụng để đo nhiệt độ của dây.

Phạm vi hữu ích: 10 -3 – 10 Torr [9] (khoảng 10-1 – 1000 Pa)

Đánh giá Đầu báo[sửa|sửa mã nguồn]

Đầu báo đồng hồ đo là đồng hồ đo nhạy cảm nhất đối với áp lực rất thấp (còn được gọi là chân không cứng hoặc cao). Chúng cảm nhận được áp suất gián tiếp bằng cách đo các ion điện sản xuất khí tấn công dồn dập với các điện tử. Ion ít hơn sẽ được sản xuất bởi các loại khí mật độ thấp hơn. Hiệu chuẩn của một máy đo ion là không ổn định và phụ thuộc vào bản chất của các chất khí được đo, mà không phải là luôn luôn được biết đến. Chúng có thể được hiệu chuẩn đối với một McLeod đánh giá là ổn định hơn và độc lập của hóa học khí.

Phát thải nhiệt tạo ra những điện tử, va chạm với những nguyên tử khí và tạo ra ion tích cực. Các ion bị mê hoặc một cách thích hợp thiên vị điện cực được biết đến như thu. Hiện nay trong thu là tỷ suất thuận với tỷ suất ion hóa, mà là một hàm của áp suất trong mạng lưới hệ thống. Do đó, đo dòng thu cho những áp lực đè nén khí. Có nhiều loại máy đo ion hóa .

Phạm vi hữu ích: 10-10 -10-3 torr (khoảng 10-8 – 1 -1 Pa)

Hầu hết những đồng hồ đeo tay đo ion đến trong hai loại : ca-tốt nóng và ca-tốt lạnh, một loại thứ ba đó là nhạy cảm hơn và tốn kém được biết đến như một thước đo rotor quay sống sót, nhưng không được đàm đạo ở đây. Trong đo ion hóa ca-tốt nóng phiên bản, một dây tóc làm nóng bằng điện sản xuất một chùm tia điện tử. Các điện tử đi du lịch trải qua những nhìn nhận và ion hóa những phân tử khí xung quanh họ. Các ion hiệu quả được tích lũy tại một điện cực âm. Hiện tại nhờ vào vào số lượng của những ion, mà nhờ vào vào áp lực đè nén trong nhìn nhận được. Các đồng hồ đeo tay đo âm cực nóng đúng chuẩn từ 10 − 3 Torr đến 10 − 10 Torr. Các nguyên tắc đằng sau cathode lạnh phiên bản là như nhau, ngoại trừ rằng những điện tử được sản xuất trong việc triển khai những một điện áp cao. Đồng hồ đo âm cực lạnh đúng mực từ 10 − 2 Torr đến 10 − 9 Torr. Đầu báo hiệu chuẩn nhìn nhận là rất nhạy cảm với kiến thiết xây dựng hình học, thành phần hóa học của khí được đo, ăn mòn và cặn ngọt ngào mặt phẳng. Hiệu chuẩn của họ hoàn toàn có thể vô hiệu kích hoạt ở áp suất không khí hoặc chân không thấp. Thành phần của khí ở khoảng trống cao thường sẽ không hề đoán trước, do đó, một khối phổ kế phải được sử dụng trong phối hợp với máy đo ion hóa để giám sát đúng mực [ 10 ]
Bayard-Alpert hot-cathode ion hóa nhìn nhận

Hot-dây tóc ion hóa đánh giá hot-cathode ion hóa đánh giá bao gồm chủ yếu là các điện cực hành động với nhau như một triode, trong đó cathode là dây tóc. Ba điện cực là một nhà sưu tập hoặc tấm, dây tóc, và lưới. Hiện tại thu được đo trong pico amps bởi điện kế. Điện áp dây tóc xuống mặt đất thường có điện thế 30 volts, trong khi điện áp lưới là 180-210 volt DC, trừ khi có một tùy chọn điện tử bắn phá tính năng, bằng cách nung nóng điện lưới, có thể có một tiềm năng cao khoảng 565 volt.
Đánh giá ion phổ biến nhất là các hot cathodeBayard-Alpert đánh giá, với một nhà sưu tập ion nhỏ bên trong lưới điện. Một phong bì thủy tinh với một mở để chân không có thể bao quanh các điện cực, nhưng thường ‘”Máy đo Nude” được đưa vào trong buồng chân không trực tiếp, các chân được cho ăn thông qua một đĩa gốm sứ trong các bức tường của căn phòng. Hot-cathode đồng hồ đo có thể bị hư hỏng hoặc mất hiệu chuẩn của họ nếu họ tiếp xúc với áp suất khí quyển hay thậm chí chân không thấp trong khi nóng. Các phép đo của một đánh giá hot-cathode ion hóa lôgarít.

Điện tử phát ra từ dây tóc vận động và di chuyển nhiều lần trong những trào lưu trở lại và ra trên lưới điện trước khi vào lưới. Trong những trào lưu này, một số ít electron va chạm với một phân tử khí để tạo thành một cặp ion và một điện tử ( điện tử ion hóa ). Số những ion là tỷ suất thuận với tỷ lệ phân tử khí nhân với dòng điện tử phát ra từ dây tóc, và những ion đổ vào thu để hình thành một dòng ion. Kể từ khi tỷ lệ phân tử khí là tỷ suất thuận với áp lực đè nén, áp lực đè nén là ước tính bằng cách đo dòng ion .Độ nhạy áp suất thấp của đồng hồ đeo tay đo âm cực nóng được số lượng giới hạn bởi hiệu ứng quang điện. Các electron đánh lưới sản xuất x-quang tạo ra tiếng ồn quang điện trong thu ion. Điều này số lượng giới hạn khoanh vùng phạm vi của những đồng hồ đeo tay đo cũ hot-cathode 10 − 8 Torr và Bayard-Alpert khoảng chừng 10 − 10 Torr. Dây bổ trợ tiềm năng cực âm trong đường ngắm giữa những nhà sưu tập ion và lưới điện ngăn ngừa hiệu ứng này. Trong những mô hình khai thác những ion không lôi cuốn bởi một sợi dây, nhưng bởi một hình nón mở. Khi những ion không hề quyết định hành động một phần của hình nón hit, họ vượt qua trải qua những lỗ và tạo thành một chùm tia ion. Chùm ion này hoàn toàn có thể được trải qua vào một
* Tấm vi kênh dò với Faraday ly

Có hai kiểu phụ của lạnh-cathode đồng hồ đo ion hóa: đánh giá Penning’ (phát minh bởi Frans Michel Penning), vàngược magnetron còn được gọi là mộtRedhead “đánh giá”. Sự khác biệt chính giữa hai là vị trí của anode cathode. Không có sợi nhỏ, và mỗi có thể yêu cầu DC tiềm năng của khoảng 4 kV để hoạt động. Magnetrons đảo ngược có thể đo xuống 1×10−12 Torr.

Tương tự như vậy, đồng hồ đo-cathode lạnh có thể được miễn cưỡng để bắt đầu ở áp suất rất thấp, trong đó sự vắng mặt gần như của một chất khí làm cho nó khó khăn để thiết lập một điện cực hiện tại – đặc biệt là trong đồng hồ đo Penning, sử dụng một lĩnh vực từ trục đối xứng để tạo ra con đường độ dài cho các ion có thứ tự của mét. Trong không khí xung quanh, phù hợp ion-cặp ubiquitously được hình thành bởi bức xạ vũ trụ, trong một đánh giá Penning, các tính năng thiết kế được sử dụng để dễ dàng thiết lập một con đường xả. Ví dụ, các điện cực của một đánh giá Penning là tinh giảm dần để tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát thải lĩnh vực điện tử.

Chu kỳ bảo dưỡng của đồng hồ đeo tay đo cathode lạnh, nói chung, tính bằng năm, tùy thuộc vào loại khí và áp lực đè nén mà họ đang hoạt động giải trí. Sử dụng một thước đo cathode lạnh khí với những thành phần hữu cơ đáng kể, ví dụ điển hình như phân số bơm dầu, hoàn toàn có thể dẫn đến việc tăng trưởng của những bộ phim carbon tinh xảo và mảnh trong nhìn nhận sau cuối hoặc ngắn mạch những điện cực đo hoặc cản trở những thế hệ của một con đường xả .
Đồng hồ đo áp lực đè nén hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp đọc. Thủy tĩnh và đồng hồ đeo tay đo áp lực đè nén đàn hồi đo trực tiếp chịu ảnh hưởng tác động của lực công dụng trên mặt phẳng thông lượng hạt sự cố, và được gọi là đồng hồ đeo tay đo đọc trực tiếp. Các đồng hồ đeo tay đo nhiệt và ion hóa đọc áp lực đè nén gián tiếp bằng cách đo một thuộc tính khí đổi khác một cách Dự kiến được với tỷ lệ khí. Các phép đo gián tiếp là dễ bị lỗi nhiều hơn so với những phép đo trực tiếp .

  • Chết-trọng lượng thử
  • McLeod
  • Khối lượng suy nghi + ion hóa

Khi dòng chảy chất lỏng không cân đối, áp suất cục bộ hoàn toàn có thể cao hơn hoặc thấp hơn so với áp suất trung bình trong thiên nhiên và môi trường. Những rối loạn này tuyên truyền từ nguồn của họ như sự biến hóa áp lực đè nén dọc theo con đường của tuyên truyền. Điều này còn được gọi là âm thanh. Áp suất âm thanh tức thời lệch áp lực đè nén địa phương từ những áp suất trung bình gây ra bởi một làn sóng âm thanh. Áp suất âm thanh hoàn toàn có thể được đo bằng cách sử dụng mai-cờ-rô-phôn trong không khí và một hi-đờ-rô-phôn trong nước. Áp lực âm thanh hiệu suất cao là root mean square của áp lực đè nén âm thanh tức thời trong một khoảng chừng thời hạn nhất định. Áp lực âm thanh thông thường nhỏ và thường được màn biểu diễn trong những đơn vị chức năng của microbar .

  • Tần số đáp ứng của cảm biến áp suất
  • Cộng hưởng

Tiêu chuẩn Châu Âu ( CEN )[sửa|sửa mã nguồn]

  • EN 472: Áp kế – Từ vựng.
  • EN 837-1: đồng hồ đo áp suất. Đồng hồ đo áp lực ống Bourdon. Kích thước, đo lường, các yêu cầu và thử nghiệm.
  • EN 837-2: đồng hồ đo áp suất. Lựa chọn và cài đặt các khuyến nghị cho các đồng hồ đo áp lực.
  • EN 837-3: đồng hồ đo áp suất. Cơ hoành và các đồng hồ đo áp lực viên nang. Kích thước, đo lường, yêu cầu, và thử nghiệm.

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Source: https://dvn.com.vn
Category: Dụng Cụ

Alternate Text Gọi ngay