外面是一片丛林!
有很多不同的压力单位在使用世界各地,有时这可能是非常混乱的,可能导致危险的误解。
在本博客文章中,我将讨论不同压力单位和不同压力单元系列的基础知识。
目录
现在我们正在谈论压力,让我们从视频开始校准压力变送器:
什么是压力?
当我在这篇文章中谈到压力时,它并不是指你在工作中可能遭受的压力,而是指物质上的压力。最好先快速看一下压力的定义,这也会有助于更好的理解一些压力装置。
如果您记得学校的物理学研究......因为我们大多数人都不记得......简短提醒是有序的:压力被定义为垂直于表面的每个区域的力。通常呈现为公式p = f / a。压力用字母“P”表示,尽管也可以在某些情况下看到大写字母“P”。
那么,在实践中,每面积的力意味着什么呢?这意味着有一定的力作用于某一特定区域。当我们看力时,它被指定为质量x重力。由于质量和面积都使用了许多不同的工程单位,因此这些单位的组合数量巨大。此外,还有许多压力单位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质量和面积。
应该注意到,在实际操作中,“力”并不总是包含在压力单位名称中。例如,压力单位公斤-每平方厘米的力应该表示为kgf/cm²,但它经常表示为kg/cm²,没有“f”。同样,每平方英寸的磅力(pfsi)通常表示为磅每平方英寸(psi)。
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国际单位系统(SI系统)/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系统是世界上应用最广泛的测量系统。这本书出版于1960年,但在那之前就已经有很长的历史了。
SI压力单位
对于压力,Si系统的基本单元是Pascal(PA),即N /M²(牛顿每平方米,而牛顿是KGM /S²)。
用公式说:
帕斯卡是一个非常小的压力单位,例如,标准大气压力为101325帕绝对值。
根据帕斯卡的定义,千克力可以用不同的单位来代替,比如g(克)力,米可以用厘米或毫米来代替。通过这样做,我们得到了许多其他的组合或压力单位,如kgf/m²,gf/m²,kgf/cm²,gf/cm²,kgf/mm²,gf/mm²等等。
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
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。单位栏最常用而无需前缀或使用前缀毫米:栏,曼巴。
但以所有群众单位组合并将那些与SI系统的所有区域单元组合,我们得到了许多组合。
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。
英制单位
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。质量通常以磅或盎司为单位,面积和距离以英寸或英尺为单位。
一些压强单位是lbf/ft²,psi, ozf/in²,iwc, inH2O, ftH2O。
在美国,最常见的压力单元是每平方英寸(PSI)的磅。对于工艺行业,公共单元也是英寸的水(InH2O),其来自水平测量和柱子中的压力差异的历史测量。
液柱单位
通常通过在透明U形管中使用液体来制造较旧的压力测量装置。如果管两端的压力是相同的,则两侧的液位在相同的水平上。但如果压力存在差异,则液体水平存在差异。水平差异与压力差是线性成比例。在实践中,您可以将管的一侧留到房间的大气压并将压力连接到另一侧。如图所示的大气压,它是测量压力型。
压力尺寸标记在管中,因此通过读取液体水平的差异来读取压力。当施加压力时,它将改变液位,我们可以读取该值。这听起来很简单,没有电子和没有佩戴零件,所以可能出错了......好吧,让我们
看看那个。
柱中最常用的液体显然是水。但为了能够用更小的u型管测量更高的压力,就需要更重的液体。其中一种液体是汞(Hg),因为它比水重得多(13.6倍)。当你使用较重的液体时你不需要用长柱来测量更高的压强,所以你可以做一个更小更方便的柱。例如,血压以前是用水银柱测量的(现在仍然是)。由于水柱比水柱长约13.6倍,所以在相同的压力范围内使用水柱是不现实的,所以主要使用水银。因此,即使在今天,血压的典型表达单位仍然是毫米汞柱(mmHg)。
使用液柱压力装置的一种常见工业应用是测量储罐中的液位。例如,如果你有一个20英尺(或6米)高的水箱,你想测量水箱中的水位,那么安装一个刻度为0到20英尺的压力指示器听起来很合理,因为它可以直接告诉你水位是多少(在示例图片中为13英尺)。
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,液体的重量取决于当地的重力,所以如果你在一个地方校准柱,然后把它带到另一个(遥远的,不同海拔的)地方,它可能就不能正确测量了。因此,重力校正需要精确。
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:
长度有很多单位;毫米,厘米,米,英寸和英尺。
•然后我们有不同液体的色谱柱,比如水(H2O)和汞(Hg)。
•我们在0°C、4°C、60°F和68°F等温度下以及理论密度下具有不同密度的水柱单位。
通过综合所有这些,我们得到了一长串的压力单位,仅举几个例子:嗯₂O、 cmH₂O、 mH2O,mmHg,cmHg,mHg,iwc,inH2O,ftH2O,inHg,mmH2O@4摄氏度,mmH2O@60华氏度,mmH2O@68华氏度,cmH2O@4摄氏度,cmH2O@60华氏度,cmH2O@68华氏度,inH2O@60华氏度,inH2O@68华氏度,inH2O@4摄氏度,ftH2O@60华氏度,ftH2O@68华氏度,ftH2O@4摄氏度等。
大气的单位
为了测量大气的绝对压力,已经建立了专用的压力单位。其中之一就是标准大气压(atm),它的定义是101325帕斯卡。更令人困惑的是,还有一种技术氛围(at)非常接近,但不完全一样的atm。技术大气是每平方厘米一公斤力。1 at大约等于0.968 atm。
另一个用于测量大气绝对压力的压力单位是托尔,托尔是标准大气压的1/760。所以托是一个绝对压强单位,虽然它通常没有被提到,你只需要知道它,这可能会引起混淆。最初的定义是1毫米汞柱,尽管后来的定义显示两者之间有很小的差别。托尔不是国际单位制的一部分。
CGS压力单位
缩写“cgs”来自“厘米克秒“。随着这些单词提示,CGS系统是度量系统的变化,但是使用仪表,它使用厘米作为长度的单位,而不是千克,而不是千克,它使用克作为质量单位。
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,并且首先由MKS(米千克二)系统更换,然后已经被SI系统取代。然而,您仍然可以遇到CGS压力单位。
cgs基压单位为巴耶(Ba)等于1达因每平方厘米。
达因是加速每秒每秒一厘米一厘米的质量的力量所需的力。
随着压力单元转换,1个骨(BA)等于0.1 pascal(PA)。
还有一些…
除上述所有压力装置外,还有大量
更多的现有…
举个例子,在一个Beamex MC6校准器在美国,有超过40种不同的压力单位,还有一些为寻求刺激的人定制的单位。
压力单元转换标准
如果您使用压力,您就知道使用一定的压力单元表示压力非常普遍,并且需要将其转换为另一个压力单元。
压力单位基于标准,单位之间的转换也应基于标准。压力单位最常见的标准是:
- 如果系统
- ISO31-3
- ISO 80000 - 4:2006
- BS350
- PTB-Mitteilungen 100 3/90
- 《佩里化学工程师手册》,第6版,1984年
压力单位转换器工具
我试着在不同的压力单位之间做一个转换表,但是这个表很快就变成了一个巨大的矩阵,对你来说根本不容易使用。因此,我们没有制作转换表,而是为我们的网站开发了一个在线压力单位转换器。使用此转换器,您可以轻松地将压力读数从一个单位转换为其他单位。请点击链接查看压力单元转换器。
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Beamex压力校准工具
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