外面是一片丛林!
世界各地都有很多不同的压力装置,有时这可能非常令人困惑,可能导致危险的误解。
在这篇博文中,我将讨论不同压力单位和不同压力单位家族的基础知识。
表的内容
现在我们讨论了压力,让我们从一个关于如何校准压力变送器的视频开始:
压力是什么?
当我在这篇文章中谈论压力时,它没有指的是你在工作中可能遭受的压力,而是对物理量。首先要快速看看压力的定义是好的,这也有助于更好地了解一些压力单位。
如果你还记得在学校里学过的物理,我们大多数人都不记得了,那么先简短地提醒一下:压力定义为垂直于表面的每一面积上所受的力。通常用公式p = F/A表示。压力用字母“p”表示,尽管在某些场合也可以看到大写字母“p”。
那么这个力/面积是什么意思呢?它意味着有一定的力作用于一个特定的区域。当我们看力时,它被指定为质量x重力。由于在质量和面积上都有许多不同的工程单位,这些组合的数量是巨大的。另外还有很多压强单位它们的名称中没有直接的质量和面积,尽管它们的定义中经常有。
很高兴注意到,在实践中,“力量”并不总是包含在压力单元名称中。例如,每平方厘米的压力单位千克力应表示为kgf / cm 2,但通常表示kg / cm 2,没有“f”。类似地,每平方英寸(PFSI)的磅力通常表示为每平方英寸(PSI)的磅。
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国际单位制(SI制)/公制
让我们从国际单位制开始,来看看压强单位,国际单位制是由公制推导而来的。既然我提到了公制,我已经看到你们中的一些人后退了一步,但是请坚持我的观点!
SI系统是世界上使用最广泛的测量系统。它发表于1960年,但甚至在此之前具有很长的历史。
国际单位压力
对于压力,国际单位制的基本单位是帕斯卡(Pa),即N/m²(牛顿每平方米,牛顿是kgm/s²)。
用公式说:
帕斯卡是一个非常小的压力单位,例如,标准大气压是101325pa绝对压强。
出于Pascal的定义,kg力可以用不同的单位替换为g(克)力,仪表可以用厘米或毫米代替。通过这样做,我们得到了许多其他组合或压力单元,例如KGF /m²,GF /m²,KGF /cm²,GF /cm²,KGF /MM²,GF /MM²,只需列出一些。
在一些地区,单位“条”仍然经常使用。它基于公制,但不是SI系统的一部分。Bar等于100000倍帕斯卡(100倍kPa),转换起来很容易。在一些地区(如美国的NIST)不推荐使用bar
被广泛使用。
就像对于所有的压强单位,无论是国际单位制还是非国际单位制,我们都可以在它们前面使用常用的前缀/系数,最常用的是毫(1/100)、厘(1/10)、百(100)、千(1000)和百万(1000000)。举几个例子,这已经给了我们不同的Pa版本,都是常用的:Pa,
kPa, hPa MPa。单位条是最常用的不带前缀或带前缀的单位:bar, mbar。
但是把所有的质量单位和单位制中所有的面积单位结合起来,我们得到很多组合。
虽然SI系统在大多数国家都使用,但仍有许多其他压力单位也在使用。下面让我们来看看这些。
帝国单位
在使用英制的国家(如美国和英国),用于质量和面积的工程单位与SI系统不同。因此,这也创造了一套全新的压力单位。质量通常用磅或盎司来衡量,面积和距离用英寸或英尺来衡量。
一些压强单位是lbf/ft²,psi, ozf/in²,iwc, inH2O, ftH2O。
在美国,最常用的压力单位是磅每平方英寸(psi)。对于流程工业,一个常用的单位也是英寸水(inH2O),这是来自液位测量和历史上与水在一个柱中的压差测量。
液柱单元
旧的压力测量设备通常是用透明u形管中的液体制造的。如果管两端的压力相同,则两侧的液位在同一水平面上。但是如果压强不同,那么液位也会不同。电平差与压差成线性比例。在实际操作中,你可以让管道的一侧对着房间的大气压,并将要测量的压力连接到另一侧。就当前大气压而言,它是一种正在被测量的表压类型。
压力刻度标在管上,所以你可以通过读出液位的差值来读出压力。当施加压力时,它会改变液位,我们可以读取这个值。这听起来很简单,没有电子设备,也没有易损件,那么有什么可能出错呢
看到。
柱中最常用的液体显然是水。但是为了能够测量较小的U形管,需要较重的液体。一种这样的液体是汞(Hg),因为它比水重大得多(较重的13.6倍)。当您使用较重的液体时,您不需要具有那个长柱来测量更高的压力,因此您可以制作更小且更方便的尺寸列。例如,用汞柱测量血压早期(有时仍然是)。汞主要使用,因为在相同压力范围内的水柱将是长度的,在正常房间中使用它是不实际的,因为水柱比水星柱长约为13.6倍。因此,即使在今天通常表达血压的压力单元也是毫米的汞(MMHG)。
液柱压力单元在工业上的一个常见应用是测量罐内的液位。例如,如果你有一个水箱,20英尺(6米)高,你想测量水箱的水位,这听起来很合理安装一个压力指示器刻度0到20英尺的水,这将告诉直水位是什么(13英尺的示例图)。
回到水柱:很明显,当长度指示为U形柱时,使用了许多不同的长度单位,包括公制和非公制。这产生了许多不同的压力单位。
虽然液体柱听起来很简单,但重要的是要记住,液体的重量取决于局部重力,因此如果在一个地方校准柱子并将其带到另一个(遥远,不同的海拔)的地方,则可能不会用正确测量了。因此需要重心校正来精确。
此外,液体的温度会影响液体的密度,这也会轻微地影响u型管的读数。有各种不同的基于液柱的压力单位可用,在压力单位中指定的液体温度,最常用的温度是0°C, 4°C, 60°F, 68°F。但也有水柱单位,没有指示水温。这些是基于水的理论密度,1公斤/1升(ISO31-3, BS350)。实际上,水的密度从来没有那么高。水的最高密度是+4°C(39.2°F),大约为0.999972 kg/升。当温度高于或低于+4℃时,水的密度会降低。温度对密度有很强的影响,例如从+4°C到+30°C会改变水
密度约为0.4%。
最后,机械液柱的可读性通常是非常有限的,所以你不能得到非常精确的测量。由于机械上的限制,你不能在高压下使用u型管。这些问题使得u型管液柱的使用不太实用。此外,现代数字压力测量装置已经取代了液柱。但是许多在液体柱时代发明的压力装置至今仍在使用。简单总结一下基于液柱的压力单位:
•对于我们有很多单位的长度;mm,cm,m,英寸和脚。
•然后我们有不同液体的色谱柱,比如水(H2O)和汞(Hg)。
•我们有不同温度下的水柱单位,比如0°C、4°C、60°F和68°F,以及理论密度。
通过结合所有这些,我们得到一长串的压力单位,只提到几个:mmH₂O, cmH₂O, mH2O, mmHg, cmHg, hg, iwc, inH2O, ftH2O, inHg, mmH2O@4°C, mmH2O@60°F, mmH2O@68°F, cmH2O@4°C, cmH2O@60°F, cmH2O@68°F, inH2O@60°F, inH2O@68°F, ftH2O@60°F,ftH2O@68°F, ftH2O@4°C等等。
大气单位
为了测量大气的绝对压力,已经创建了专用压力单元。其中一个是标准气氛(ATM),其定义为101325帕斯卡。为了增加混乱,还有一个非常接近的技术氛围(AT),但与ATM相同。技术大气是每平方厘米的一公斤力。所以1等于约0.968米特。
用于测量大气绝对压力的另一个压力单元是Torr,是标准气氛的1/760。所以Torr是绝对的压力单元,但通常没有提及,你只需要知道它,这可能导致混乱。托特最初意味着与1毫米的汞相同,尽管后来的定义表现出非常小的差异。Torr不是SI系统的一部分。
Cgs压力单位
缩写“研究生院理事会”来自于“centimetre-gram-second”。正如这些词所暗示的,cgs系统是公制的一个变体,但它使用厘米代替米作为长度的单位,使用克作为质量的单位,而不是公斤。
不同的cgs机械单位来自于使用这些cgs的基础单位。
cgs是一个相当旧的系统,大部分已经被MKS(米-千克-秒)系统所取代,然后被SI系统所取代。然而,你有时还是会碰到cgs单位的压力。
CGS基础压力单元是巴列(Ba)等于1达因每平方厘米。
达因是将一克重的物体加速到每秒一厘米的速度所需要的力。
作为压力单位转换,1巴耶(Ba)等于0.1帕斯卡(Pa)。
和更多的……
除了以上所有的压力单位,还有很多
更多的现有…
顺便提一下,比如aBeamex MC6校准器,有超过40个不同的压力单元,加上令人兴奋者的一些定制单位。
压力单位转换标准
如果你和压力一起工作,你就会知道,压力是用一个特定的压力单位表示的,这是很常见的,你需要把它转换成另一个压力单位。
压力单位以标准为基础,单位之间的转换也应以标准为基础。压力单位最常用的标准是:
- 如果系统
- ISO31-3
- ISO 80000 - 4:2006
- BS350
- PTB-Mitteilungen 100 3/90
- 佩里的化学工程师手册,第6版,1984
压力单位转换工具
我试着做一个不同压力单位之间的换算表,但那张表很快就变成了一个巨大的矩阵,对你来说一点都不容易使用。所以我们没有做一个换算表,而是为我们的网站开发了一个在线压力单位转换器。有了这个转换器,您可以很容易地将压力读数从一个单位转换到其他单位。请点击链接查看压力单位转换器。
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Beamex压力校准工具
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