Đo áp suất

Áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối và chênh lệch áp suất - tham chiếu không

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.
Các tài liệu tham khảo không được sử dụng thường được ngụ ý bởi bối cảnh, và những từ này được thêm vào chỉ khi làm rõ là cần thiết. áp suất lốp và huyết áp được đánh giá áp suất theo quy ước, trong khi áp suất khí quyển, áp lực chân không sâu, và áp suất độ cao phải được tuyệt đối. Các chênh lệch áp suất thường được sử dụng trong các hệ thống quá trình công nghiệp. Đồng hồ đo chênh lệch áp suất có hai cổng đầu vào, kết nối với một trong những khối lượng có áp suất là để được theo dõi. Trong thực tế, như đánh giá thực hiện các hoạt động toán học của phép trừ thông qua các phương tiện cơ khí, obviating sự cần thiết của một nhà điều hành hoặc hệ thống kiểm soát để xem hai đồng hồ đo riêng biệt và xác định sự khác biệt trong bài đọc. Áp suất chân không trung bình thường không rõ ràng, vì chúng có thể đại diện cho áp suất tuyệt đối hoặc áp suất tương đối mà không có một dấu âm. Vì vậy, một chân không của 26 đánh giá inHg là tương đương với một áp suất tuyệt đối của 30 inHg (điển hình áp suất khí quyển) - 26 inHg = 4 inHg.
Áp suất khí quyển thường khoảng 100 kPa ở mực nước biển, nhưng có thể thay đổi 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 thay đổi như thay đổi áp suất khí quyển. Ví dụ, khi một chiếc xe hơi ổ đĩa lên một ngọn núi (làm giảm áp lực không khí trong khí quyển), áp suất lốp (đánh giá) tăng lên. Một số tiêu chuẩn điều kiện nhiệt độ và áp suất | tiêu chuẩn giá trị của áp suất khí quyển như 101,325 kPa hay 100 kPa đã được xác định, và một số dụng cụ sử dụng một trong các giá trị tiêu chuẩn như một tham chiếu không liên tục thay vì áp suất thực tế thay đổi không khí xung quanh. Điều này làm suy yếu tính chính xác của các công cụ này, đặc biệt là khi được sử dụng ở độ cao lớn.
Sử dụng khí quyển như tham chiếu thường được biểu thị bằng một (g) sau khi đơn vị áp suất ví dụ 30 psi g, có nghĩa là áp lực đo được áp suất tổng trừ đi áp suất khí quyển. Có hai loại áp lực tham khảo đánh giá: đánh giá thông hơi (VG) và đánh giá niêm phong (sg).
Một đánh giá thông hơi áp suất ví dụ như cho phép áp suất không khí bên ngoài để được tiếp xúc với mặt tiêu cực của màng cảm biến áp lực, thông qua cáp hoặc lỗ thông hơi ở phía bên của thiết bị, do đó nó luôn luôn biện pháp áp lực gọi đến môi trường xung quanh [[áp suất khí quyển. Như vậy, một tài liệu tham khảo đánh giá thông hơi [[cảm biến áp lực nên luôn luôn đọc áp lực không khi quá trình áp lực kết nối được tổ chức mở cửa cho không khí.
A [[niêm phong tài liệu tham khảo đánh giá là rất tương tự ngoại trừ áp suất không khí được bịt kín trên mặt tiêu cực của cơ hoành. Điều này thường được thông qua trên phạm vi áp suất cao như thủy lực thay đổi áp suất khí quyển sẽ có tác động không đáng kể về tính chính xác của đọc, do đó, trút là không cần thiết. Điều này cũng cho phép một số nhà sản xuất để cung cấp ngăn chặn áp lực thứ cấp như là một biện pháp phòng ngừa thêm cho an toàn thiết bị áp lực nếu áp lực bùng nổ chính áp lực cảm biến hoành vượt qua.
Có một cách khác để tạo ra một tài liệu tham khảo đánh giá niêm phong và điều này là con dấu cao chân trên mặt trái của cơ hoành cảm biến. Sau đó, tín hiệu đầu ra được bù đắp do đó, các cảm biến áp suất đọc gần như bằng không khi đo áp suất khí quyển.
Một tài liệu tham khảo đánh giá niêm phong áp lực đầu dò sẽ không bao giờ đọc chính xác không bởi vì áp suất khí quyển là luôn luôn thay đổi và các tài liệu tham khảo trong trường hợp này là cố định tại 1 quán bar.
Một áp suất tuyệt đối đo lường được gọi tới tuyệt đối chân không. Ví dụ tốt nhất của một tham chiếu tuyệt đối [[áp lực là áp lực không khí hoặc khí áp.
Để tạo ra một tuyệt đối áp lực cảm biến nhà sản xuất sẽ có con dấu chân không cao phía sau màng cảm biến. Nếu quá trình kết nối áp lực của một máy phát áp suất tuyệt đối với không khí, nó sẽ đọc thực tế áp lực khí quyển.

Áp suất tĩnh và động

Áp suất tĩnh thống nhất trong tất cả các hướng, vì vậy phép đo áp lực độc lập chỉ đạo trong một chất lỏng bất động sản (tĩnh). Dòng chảy, tuy nhiên, áp dụng thêm áp lực trên các bề mặt vuông góc với hướng dòng chảy, trong khi có ít tác động trên bề mặt song song với hướng dòng chảy. Thành phần này hướng áp lực trong một chất lỏng chuyển động (dynamic) được gọi là áp suất động. Một công cụ phải đối mặt với hướng dòng chảy các biện pháp tổng hợp của áp lực tĩnh và năng động, đo lường này được gọi là áp suất tổng trì trệ áp lực. Kể từ khi áp suất động được tham chiếu đến áp suất tĩnh, nó không phải là đánh giá cũng không tuyệt đối, đó là một chênh lệch áp suất.
Trong khi đo áp suất tĩnh là quan trọng hàng đầu để xác định tải ròng trên bức tường ống, áp suất động, được sử dụng để đo tốc độ dòng chảy và tốc độ bay. Áp suất động có thể được đo bằng cách dùng áp lực khác biệt giữa công cụ song song và vuông góc với dòng chảy.  ống Pi-tô tĩnh, ví dụ như thực hiện phép đo này trên máy bay để xác định tốc độ bay. Sự hiện diện của các thiết bị đo chắc chắn hoạt động để chuyển hướng dòng chảy và tạo ra sự hỗn loạn, vì vậy hình dạng của nó là rất quan trọng đến độ chính xác và những đường cong hiệu chuẩn thường phi tuyến tính.

Các dụng cụ

Nhiều dụng cụ đã được phát minh để đo áp suất, có lợi thế và nhược điểm khác nhau. Áp lực, phản ứng nhạy cảm, năng động và chi phí tất cả đều thay đổi tùy theo một số đơn đặt hàng của cường độ từ một thiết kế cụ tiếp theo. Các loại lâu đời nhất là cột chất lỏng (một ống thẳng đứng chứa đầy thủy ngân) áp kế phát minh bởi Evangelista Torricelli năm 1643.
Ống chữ U được phát minh bởi Christian Huygens năm 1661.

Thủy tĩnh

Các đồng hồ đo thủy tĩnh "'" (chẳng hạn như áp kế cột thủy ngân) so sánh áp lực thủy tĩnh trên một đơn vị diện tích tại cơ sở của một cột của chất lỏng. Thủy tĩnh đo đánh giá độc lập của các loại khí được đo, và có thể được thiết kế để có một hiệu chuẩn rất tuyến tính. Họ có phản ứng kém năng động.

Piston

Piston loại cân đồng hồ đo áp lực của một chất lỏng với một mùa xuân (ví dụ như đo áp suất lốp độ chính xác tương đối thấp) hoặc trọng lượng chất rắn, trong trường hợp này nó được biết đến như một trọng tải thử]] có thể được sử dụng để hiệu chỉnh đồng hồ đo khác.

Bằng sắt

"Bằng sắt" đồng hồ đo được dựa trên một nguyên tố kim loại cảm biến áp suất lốp đàn hồi dưới tác dụng của một sự khác biệt áp lực trên phần tử. "Bằng sắt" có nghĩa là "không có chất lỏng", và thời hạn ban đầu phân biệt các đồng hồ đo từ các đồng hồ đo thủy tĩnh được mô tả ở trên. Tuy nhiên, đồng hồ đo bằng sắt có thể được sử dụng để đo áp suất của chất lỏng và khí, và họ không phải là loại duy nhất đánh giá rằng có thể hoạt động mà không có chất lỏng. Vì lý do này, họ thường được gọi là "cơ khí" đồng hồ đo trong ngôn ngữ hiện đại. Đồng hồ đo bằng sắt không phụ thuộc vào loại khí được đo, không giống như đồng hồ đo nhiệt và ion hóa, và ít có khả năng gây ô nhiễm hệ thống hơn so với các đồng hồ đo thủy tĩnh. Các phần tử cảm biến áp lực có thể được Bourdon ống', cơ hoành, viên nang, hoặc thiết lập một sau, mà sẽ thay đổi hình dạng để đáp ứng với áp lực của khu vực trong câu hỏi. Độ võng của phần tử cảm biến áp lực có thể được đọc bởi một liên kết kết nối với một cây kim, hoặc nó có thể được đọc bởi một bộ chuyển đổi thứ cấp. Các đầu dò thứ hai phổ biến nhất trong đồng hồ đo chân không hiện đại đo lường sự thay đổi điện dung do sự lệch cơ khí. Đồng hồ đo dựa vào một sự thay đổi trong điện dung thường được gọi là đồng hồ đo Baratron.

Bellows

Trong đo cảm nhận áp lực hoặc sự khác biệt áp lực, hoặc yêu cầu một áp lực tuyệt đối được đo, thiết bị đào tạo và kim có thể được 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 các 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 các 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 là một áp lực tham khảo và được điều khiển bởi áp lực bên ngoài. Dụng cụ máy bay nhạy cảm khác như chỉ số tốc độ không khí và tỷ lệ của các chỉ số lên cao (variometer) đã kết nối cả hai phần nội bộ của buồng bằng sắt và một buồng bao quanh bên ngoài.

Nhiệt dẫn

Nói chung, như một khí thực tăng mật độ có thể chỉ ra sự gia tăng áp lực - khả năng của mình để tiến hành tăng nhiệt. Trong loại hình này đánh giá, một sợi dây tóc được làm nóng bởi dòng điện chạy qua nó. Một cặp nhiệt điện kháng Nhiệt độ Detector (RTD) sau đó có thể được sử dụng để đo nhiệt độ của dây tóc. Nhiệt độ này phụ thuộc vào tốc độ mà tại đó sợi mất nhiệt khí xung quanh, và do đó dẫn nhiệt. Một biến thể phổ biến là Pirani đánh giá, sử dụng dây tóc bạch kim duy nhất là yếu tố làm nóng và RTD. Những đồng hồ đo chính xác từ 10 Torr đến 10⁻³ Torr, nhưng chúng nhạy cảm với các thành phần hóa học của các chất khí được đo.

Hai dây

Một cuộn dây được sử dụng như lò sưởi, và khác được sử dụng để đo nhiệt độ gần đó do đối lưu.

Ca-tốt lạnh

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 1x10⁻¹² 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 trì của đồng hồ đo cathode lạnh, nói chung, tính bằng năm, tùy thuộc vào loại khí và áp lực mà họ đang hoạt động. Sử dụng một thước đo cathode lạnh khí với các thành phần hữu cơ đáng kể, chẳng hạn như phân số bơm dầu, có thể dẫn đến việc tăng trưởng của các bộ phim carbon tinh tế và mảnh trong đánh giá cuối cùng hoặc ngắn mạch các điện cực đo hoặc cản trở các thế hệ của một con đường xả.