Меню

В каких единицах и какими приборами измеряется атмосферное давление

Что такое атмосферное давление?

В целом, это вес воздуха над вами. Точнее, давление толщи воздуха на поверхность Земли.

Если вы, например, взлетите на самолете, то воздуха над вами станет меньше. Поэтому давление с высотой уменьшается.

На Земле давление меняется из-за того, что неравномерно прогрет воздух.

Атмосферное давление – это давление веса воздуха на какую-то точку. Если воздух становится легче, то и давление на эту точку меньше.

Чем теплее воздух, тем он более легкий. Поэтому чем теплее воздух, тем меньше атмосферное давление.

А если воздух становится холоднее – то и давление увеличивается.

Почему теплый воздух более легкий?

При нагревании скорость движения молекул увеличивается => молекулы разлетаются на большее расстояние друг от друга => плотность нагретого воздуха становится меньше. Так как вес напрямую зависит от плотности, то чем меньше плотность, тем меньше вес.

Как измеряют давление

Атмосферное давление измеряют с помощью барометра. Классический ртутный барометр сделан как стеклянная трубка высотой около одного метра. Один конец открыт, другой герметизирован. Труба заполнена ртутью и установлена вверх дном в контейнере.

Когда вес ртути меньше атмосферного давления – уровень ртути в трубке поднимается, что означает высокое давление.

Когда вес ртути превышает атмосферное, уровень ртути падает. Это низкое давление.

Более современный барометр – анероидный. Он напоминает компас или часы.

Внутри анероидного барометра установлен небольшой гибкий металлический полый ящик, из которого выкачан воздух. Из-за того, что внутри ящика вакуум, небольшие изменения внешнего давления воздуха заставляют его стенки расширяться или сжиматься.

Движение стенок этого ящика отражается на рычагах, которые, в свою очередь, перемещают иглу. Эта игла и отображает данные об изменении давления на циферблате барометра.

Барометры часто оснащены «запоминающей иглой». Вы сами устанавливаете ее на текущем показателе давления. При следующей проверке будет видно, что произошло с давлением.

Сегодня мы не будем разбирать, что такое миллибары или паскали, пока что достаточно будет запомнить:

Нормальное значение атмосферного давления на уровне моря – это 760 мм ртутного столба, или 1013 миллибар, или 1013 Гектопаскалей.

Прогноз погоды с помощью барометра

Если вы знаете показатели атмосферного давления, то можете прогнозировать погоду на ближайшие 12-24 часа. Если давление изменилось хотя бы на четверть Гектопаскаля, то уже следует ожидать перемен в погоде.

• Области высокого давления предвещают ясное небо и спокойную погоду.

Если на улице пасмурно, то резкий подъем давления говорит о том, что погода скоро станет солнечной.

• А вот в областях низкого давления лучше растут облака, чаще выпадают осадки.

Если на улице солнечная погода, а график давления показывает резкое падение, то будет дождь, либо густая облачность.

Быстрое падение давления (более 3 Гектопаскалей за 3 часа) означает, что следует ожидать шторма. Чем быстрее падает давление, тем скорее ухудшается погода.

Атмосферное давление и ветер

Воздушные массы всегда стремятся переместиться из областей с более высоким давлением в области с более низким. Это движение воздуха относительно земной поверхности мы и называем ветром.

Перепад давления — единственное, что придает воздуху ускорение. Чем быстрее меняется давление от места к месту, тем больше скорость ветра. Все другие силы, например, трение — только снижают скорость ветра и/или меняют его направление.

Если давление резко меняется, стоит ожидать усиление ветра.

Источник

Приборы для измерения давления атмосферы – барометры

Давление возникает в разных средах. Поэтому, различают:

  • Атмосферное
  • Вакуумметрическое – это то, параметры которого не достигают величин нормального показателя давления воздуха
  • Гидростатическое.

В зависимости от величины параметра выделяют:

  • Избыточное, его параметры превышают стандартные нормативные значения атмосферы.
  • Абсолютное – отсчитывается от параметров вакуума.

Но, независимо от того, как измеряется данный параметр и в какой среде, применяют для этого измерительные изделия (приборы), называющиеся манометрами. А те, которые измеряют непосредственно давление атмосферы – являются барометрами. Но, в зависимости от конструктивных особенностей и принципов работы, они могут быть самыми разнообразными.

Измерение давления воздуха

Чтобы измерить давление воздушного столба используют барометры. Они могут быть по своим конструктивным особенностям самыми разнообразными, от простых изделий, до высокотехнологичных приборов http://www.asu-kip.ru/products/ .


Ртутные

Данный вид относится к жидкостным. В трубке шкалы используется ртуть, которая поднимаясь под воздействием внешнего давления воздуха, указывает его значение (в мм рт. ст., барах или Па) на градуированной шкале. Несмотря на свою простоту, являются достаточно точными, поэтому используются на метеорологических станциях. По ним сверяются остальные приборы. Кстати, при их эксплуатации всегда вводят поправку на силу тяжести, создаваемую земной поверхностью и на инструментальную неточность.

В зависимости от устройства ртутного барометра выделяют:

— Чашечный тип. Чаще всего в него встраивают дополнительно термометр, который также может быть ртутным или спиртовым. Точность такого прибора достигает 0,1 мм ртутного столба.
— Сифонно-чашечный и сифонный. Их принципы работы схожи. В конструкции имеется коленная трубка с перетекаемой жидкостью. Один конец ее запаян, а другой остается открытым. Благодаря специфики ртути, как металла, достигается высокий показатель точности – 0,05 мм рт.ст.

Читайте также:  Загорелась лампочка давления масла на мотоцикле

Основанные на работе жидкости

Здесь используется принцип уравновешивания жидкости в двух переливающихся сосудах. Но в качестве жидкого вещества не используется ртуть, а применяется, например, подкрашенная спиртовая жидкость.

Благодаря большой погрешности, их использование на сегодняшний день практически сведено к минимуму.

Анероиды

Более сложная конструкция, включающая в себя металлическую коробку с полостью, внутри которой создается вакуум. В зависимости от изменения положения пластины, регулируется направление стрелки, указывающее на шкале значение давления воздуха.

Их используют в походных условиях, но перед этим сверяют и выставляют по более точному ртутному барометру.

Альтиметр

Это так называемый анероидный высотометр. Он измеряет атмосферное давление в зависимости от высоты над поверхностью уровня моря. Ведь, в смысл 1 атмосферы вкладывается понятие давление воздушного столба ровно на уровне моря. Чем выше человек поднимается в горы, тем меньшее давление оказывается атмосферой. Ведь в этом случае слой воздуха становится тоньше ровно на ту величину, на которую поднялся человек над поверхностью водной глади.

Альтиметры имеют одновременно 2 шкалы – на одной отображается давление, тогда как вторая указывает высоту. Устанавливают альтиметр на летательных аппаратах, где шкала преобразована в циферблат. Именно по такому прибору определяется высота полета.

Барограф

Также такой аппарат называют барометром самописцем. Его основная особенность заключается в том, что он непрерывно регистрирует атмосферное давление, то есть по нему можно сориентироваться в степени его изменения с течением времени.
Электронный

Прибор наиболее точный и современный. В нем применяется принцип анероида. Но полученные с гибкой пластины и гофра данные передаются не на стрелку, а отображаются с помощью цифровой кодификации сигнала на жидкокристаллическом табло.

Важно понимать, что и этот точный прибор изначальной выставляется и градуируется по ртутному барометру.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта , буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Источник

Справка по давлению. Виды давления. Единицы измерения. Конвектор величин давления. Общие данные о манометрах. Калькуляторы давления.

Поделиться ссылкой:

Перевод единиц измерения давления онлайн.

Калькулятор давления. Перевод единиц измерения давления (Па, даПa, ГПa, кПa, МПa, кгc/cм 2 , кгc/м 2 , aт, мм вод. cт., м вод. cт., мм рт. cт., бaр, мбaр и т.д.)
Введите давление (pp)
Результат перевода единиц измерения давления (pp)
Результаты работы калькулятора давления при переводе в другие единицы измерения давления:
Примеры результатов работы калькулятора давления:
Поделится ссылкой на расчет:

Единицы измерения.

  • Паскаль — единица измерения давления в СИ. Обозначение в России: Па; международное: Pa. Единицы измерения Па определяются выражением (P=F/S, Н/м 2 ). Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе, в обозначение параметров оборудования, технических устройств, при разработке проектной и рабочей документации;
  • бар — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: бар; международное: bar. Один бар равен 10 5 Па. Данная единица измерения широко применяется при обозначение и выборе параметров оборудования, технических устройств;
  • миллибар — внесистемные единицы измерения. Обозначение на сайте: мбар. Данная единица измерения широко применяется при обозначение и выборе параметров оборудования, технических устройств (встречает в документации на оборудование иностранного образца);
  • мм рт. ст. — внесистемная единица измерения давления. Обозначение в России: мм рт. ст.; международное: mm Hg. Миллиметр рту́тного столба́ равен 101 325 / 760 ≈ 133,3223684 Па;
  • мм вод. ст. — внесистемная единица измерения давления. Обозначение в России: мм вод. ст., мм H2O; международное: mm H2O. Миллиметр водяного столба́ равен гидростатическому давлению столба воды высотой 1 мм, оказываемому на плоское основание при температуре воды 4 °С. В Российской Федерации допущен к использованию в качестве внесистемной единицы измерения давления без ограничения срока с областью использования «все области»;
  • атмосфера — внесистемная единица измерения давления, приблизительно равная атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана. Различают техническую и физическую (нормальная, стандартная) атмосферу. В Российской Федерации к использованию в качестве внесистемной единицы допущена только техническая атмосфера с областью применения «все области». Обозначение в России: ат; международное: at. Существовавшее ранее ограничение срока действия допуска 2016 годом отменено в августе 2015 года. Техническая атмосфера равна давлению, производимому силой в 1 кгс, равномерно распределённой по перпендикулярной к ней плоской поверхности площадью 1 см². В справочной литературе и старой документации встречаются так же (на данный момент не используются):
    • ати —избыточной давление;
    • ата — абсолютное давление;
  • килограмм-силына см 2 — единица давления в системе единиц МКГСС (система единиц измерения, в которой основными единицами являются метр, килограмм-сила и секунд). Обозначение в России: кгс/см 2. В Российской Федерации допущена к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока действия с областью применения «все области». Килограмм-сила равна силе, сообщающей телу массой один килограмм ускорение 9,80665 м/с².

Перевод единиц измерения давления (в табличном виде).

Переводимые единицы давления Перевод давления в единицы:
Пa кПа МПа бар мбар мм рт. ст. мм вод. ст. м вод. ст. ат кгс/см 2
Па 1 10 -3 10 -6 10 -5 10 -2 0.0075 0.1 10 -4 9.87*10 -5 1.02*10 -5
кПа 10 3 1 10 — 3 10 -2 10 7.5 10 3 10 -1 9.87*10 -2 1.02*10 -3
МПа 10 6 10 3 1 10 10 4 7.5*10 3 10 5 10 2 9.87 10.2
бар 10 5 10 2 10 -1 1 10 3 750 1.0197*10 4 10.197 0.987 1.0197
мбар 10 2 0.1 10 -4 0.001 1 0.750 10.197 10.197*10 -2 0.987*10 -3 1.0197*10 -3
мм рт. ст. 133.3 133.3*10 -3 133.3*10 -6 1.33*10 -3 1.33 1 13.3 0.013 1.32*10 -3 1.36*10 -3
мм вод. ст. 10 10 -2 10 -5 9.7*10 -5 0.097 0.075 1 0.001 9.87*10 -5 1.02*10 -4
м вод. ст. 10 4 10 10 -2 0.097 97 75 1000 1 9.87*10 -2 0.102
ат 1.01*10 5 1.01*10 2 1.01* 10 -1 1.013 1013 759.9 10332 10.332 1 1.03
кгс/см 2 9.8*10 4 9.8*10 9.8*10 -2 0.98 980 735 10000 10 0.9708 1
Читайте также:  При давлении 110 на 70 какой пульс должен быть

Порядки единиц измерения давления.

Порядок единиц измерения Единицы измерения
Па ат мм рт. ст. мм вод. ст. кгс/м 2 бар мбар
10 даПa см рт. cт. см вод. cт.
1 00 ГПa
1 000 кПa м рт. cт. м вод. cт. бар
10 000 кгc/cм 2
1 000 000 МПa

Виды давления.

Различают три основных вида давления:

  • вакуумметрическое давление;
  • избыточной давления;
  • абсолютное давления.

Вид давления непосредственно связан со сравнением его или использованием атмосферного давления (Рат).

Избыточное давление (Ризб) это величина показывающие на сколько давление в оборудовании или трубопроводе выше атмосферного давления. Т.е. если давление измеряют относительно атмосферного давления, то такое давление называется избыточным. Избыточное давление измеряется с помощью манометров.

Избыточное давление широко применяется в эксплуатации, в том числе:

    • при выборе и подборе оборудования по паспортным данным;
    • при различных классификациях оборудования и трубопроводов на стадиях проектирования и монтажа;
    • при нанесении маркировки на оборудование и трубопроводы.

Абсолютное давление (Рабс) это величина давления с учетом действующего атмосферного давления, т.е.:

Другим словами, если давление определяют относительно давления равного 0, то измеренное давление называют абсолютным.

Абсолютное давление применяется в основном инженерно-техническим персоналом (ИТР) при инженерных расчетах и в расчетах при в ыборе оборудования (основных на применении абсолютного давления). Ярким примером использования абсолютного давления в расчетах служит уравнение состояния идеального газа.

Примером использования абсолютного давления являются:

    • подбор счетчиков на трубопроводах с газовыми средами (в том числе водяного пара);
    • гидравлические расчеты трубопроводов газов (в том числе водяного пара);
    • расчеты на прочность оборудования и трубопроводов с газовыми средами (в том числе водяной пар);
    • и т.д.

В случаях когда атмосферное давления больше абсолютного давления речь идет о вакуумметрическом давлении (Рвак). Т.е. вакуумметрическое давление это величина давления показывающая на сколько атмосферное давления больше абсолютного давления.

Вакуум широко применяется в технологических процессах на промышленных предприятиях. На всех этих объектах применяется вакуумметрическое давление на стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации.

Дополнительная классификация давления в инженерных расчетах.

    • гидростатическое давление (Pg) — давление столба жидкости (газа) над условным уровнем;
Введите плотность жидкости (газа) (pl)
Перевод единиц измерения плотности онлайн
Введите длину высоты столба (жидкости газа) (h1)
Перевод единиц измерения длины онлайн
Результат расчета давления (гидростатического) (Pg)
Перевод единиц измерения давления онлайн
Формула расчета давления (гидростатического):
Поделится ссылкой на расчет давления:
Скачать результат расчета давления (гидростатического):

Это давление создаваемое собственным весом жидкости (газа) в определенном сечении, то есть:

Pg=Fg/S, где Fg — вес столба жидкости (газа), S — площадь сечения.

Другая наиболее распространения форма записи гидростатического давления (после преобразования) представляет из себя формулу:

Pg=ρgh, где ρ — плотность жидкости (газа), g — ускорение свободного падения, h — высота столба жидкости (газа).

Гидростатического давления учитывается при расчет открытых систем (связанных с атмосферой). В открытых системах низкого давления учитывать необходимо обязательно (например: вентиляция, системы дымоудаления, газопроводы низкого давления и т.д.).

Примерами гидростатического давления могут служить атмосферное давление, различные гидравлические затворы (например гидрозатвор на деаэраторе), использующие вес водяного столба для предохранения от повышения давления в системы выше допустимого.

    • естественное давление (Pe) — вызывается разностью гидростатических давлений двух столбов жидкости (газов) высотой h, имеющей различную среднюю плотность. При расчетах естественное давление обычно учитывают в системах низкого давления (например: естественная вытяжная вентиляция);
Введите плотность жидкости (газа) в 1-ом сечении (pl1)
Перевод единиц измерения плотности онлайн
Введите плотность жидкости (газа) в 2-ом сечении (pl2)
Перевод единиц измерения плотности онлайн
Введите длину разности высотных отметок сечений (he)
Перевод единиц измерения длины онлайн
Результат расчета давления (естественного) (Pe)
Перевод единиц измерения давления онлайн
Формула расчета давления (естественного):
Поделится ссылкой на расчет давления:
Скачать результат расчета давления (естественного):

Естественное давление обычно рассчитывают по формуле (выведенной из разности гидростатических давлений в двух сечения с разной плотностью):

Читайте также:  Как проверить давление топлива на 405 двигателе

где ρ1 — плотность жидкости (газа) в 1-ом сечении, ρ2 — плотность жидкости (газа) в 1-ом сечении, he — разность высотных отметок двух сечений.

    • парциальное давление (Pp) — называют давление, которое оказывает отдельно взятый компонент из газовой смеси (например, на колбу, баллон или границу атмосферы) исходя из того, что он один займет весь объем смеси при той же температуре. Понятие парциального давления широко используется в химии. Возможно определение парциального давления по уравнению состояния идеального газа при заданном общем объеме смеси и той же температуре. Общее давление смеси газов определяется, как суммам парциальных давлений отдельных компонентов смеси.
    • потери давления (ΔP) — называют давление, равное разности давлений в двух сечениях системы. Разность давления обуславливается в основном потерями на преодоления сопротивления при движении вещества в системе (возможно участие естественного и гидростатического давления). Различают сопротивления: путевые и местные. Путевые сопротивления связанны с преодолением трения в системе. Местные сопротивления связаны с изменением скорости движения или направления потока. Потери давления определяются расчетным методом в процессе выполнения гидравлического или аэродинамического расчета системы. Например: гидравлический расчет газопроводов природного газа.
    • разряжение (или тяга) — снижение давления в системе, способствующее притоку среды в область пониженного давления. Может быть естественное или принудительное. Примерами использования разряжения (тяги) служат:
      • системы естественной вентиляции;
      • системы механического дымоудаления (перед дымососам);
      • различные системы инжекции (элеваторы в системах отопления, инжекционные газовые горелки и т.д. ), основанные на уменьшении давления в сечении за счет уменьшения площади сечения и увеличении скорости истечения в нем.

Видеоматериал по теме давление и виды давления:

Приборы измерения давления.

Для измерения давления используются измерительные приборы под общим названием — манометры (согласно ГОСТ 8.271-77 манометр это измерительный прибор или измерительная установка для измерения давления или разности давлений). Но в практике сложилось ассоциировать манометры с измерением избыточного давления.

Общая классификация манометров.

    • по типу измеряемого давления;
    • по принципу действия;
    • по классу точности;
    • по назначению.

По типу измеряемого давления.

Основные виды измеряемого давления разобраны выше. Типы измеряемых давлений шире и содержит производные типы от основных:

    • манометр абсолютного давления;
    • барометр (манометр абсолютного давления для измерения давления околоземной атмосферы), в том числе барограф (барометр с непрерывной записью);
    • манометр избыточного давления (обычно просто манометр), в том числе напоромер (манометр избыточного давления в газовых средах с верхним пределом измерения не более 40000 Па /4000 кгс/м 2 );
    • вакуумметр (манометр для измерения давления разреженного газа) , в том числе тягомер (вакуумметр для измерения давления разреженного газа с верхним пределом измерения не более 40000 Па/4000 кгс/м 2 );
    • мановакуумметр (манометр, для измерения избыточного давления и давления разреженного газа), в том числе тягонапоромер (мановакуумметр для газовых сред с верхним пределом измерения не более 20000 Па/2000 кгс/м 2 );
    • дифференциальный манометр (манометр для измерения разности двух давлений), в том числе микроманометр (дифманометр с верхним пределом измерения не более 40000 Па/4000 кгс/м 2 );
    • измеритель парциальных давлений (манометр для измерения давления, которое оказывал бы один из газов, входящих в газовую смесь, если бы из нее были удалены остальные газы, при условии сохранения первоначальных объема и температуры).

По принципу действия.

По принципу действия манометров общий список классификации включает:

    • жидкостный манометр;
    • U-образный манометр;
    • компрессионный манометр;
    • колокольный манометр;
    • кольцевой манометр;
    • грузопоршневой манометр;
    • деформационный манометр;
    • мембранный манометр;
    • сильфонный манометр;
    • трубчато-пружинный манометр;
    • манометр с вялой мембраной;
    • электрический манометр;
    • пьезоэлектрический манометр;
    • манометр сопротивления;
    • ионизационный манометр;
    • электронный ионизационный манометр;
    • магнитный электроразрядный манометр;
    • радиоизотопный манометр;
    • тепловой манометр;
    • термопарный манометр;
    • вязкостный манометр.

В промышленности широко применяются следующие типы манометров:

    • жидкостные манометры.
    • грузопоршневые манометры.
    • трубчато-пружинный манометры.

Жидкостные манометров — манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления, или разности давлений, давлением столба жидкости.

Грузопоршневые манометры — манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления давлением, создаваемым весом поршня с грузоприемным устройством, и грузов с учетом сил жидкостного трения.

Трубчато-пружинный манометры- деформационный манометр, в котором чувствительным элементом является трубчатая пружина.

Видеоматериал по теме типы манометров:

По классу точности.

Примечание: * Устанавливается по заказу потребителя.

Класс точности манометра отражает пределы допустимой основной погрешности в % от диапазона показания шкалы.

Нормы (ГОСТ) устанавливает зависимость диаметра или размера лицевой панели корпуса манометру классу точности:

Диаметр или размер лицевой панели корпуса, мм, не более Класс точности
0,4* 0,6 1,0 1,5 2,5 4,0*
40, 50 + +
60**, 63 + + + +
100 + + +
160 + + + +
250 + + + +
* Устанавливается по заказу потребителя.
** В новых разработках не применять.

По назначению.

Манометры в зависимости от области применения и рабочей среду по назначению классифицируются:

    • общетехнические, общепромышленные;
    • специальные манометры;
    • судовые манометры;
    • железнодорожные манометры.

Манометры в зависимости от способа фиксации давления классифицируются:

    • показывающие;
    • самопишущие манометры;
    • электроконтактные манометры.

В зависимости от метрологического назначения манометры делятся:

Источник

Adblock
detector