ĐO ÁP SUẤT VÀ ĐƠN VỊ ÁP SUẤT

Máy đo áp suất:

 

Định nghĩaÁp suất là đại lượng có giá trị bằng tỉ số giữa lực tác dụng vuông góc lên một mặt với diện tích của nó.

Công thức:

                    P: áp suất

                    F: lực tác dụng

                    S: tiết diện

   Đối với các chất lỏng, khí hoặc hơi ( gọi chung là chất lưu), áp suất là một thông số quan trọng xác định trạng thái nhiệt động học của chúng.

Trong công nghiệp, việc đo áp suất chất lưu có ý nghĩa rất lớn trong việc đảm bảo an toàn thiết bị, cũng như giúp cho việc kiểm tra và điều khiển hoạt động của máy móc thiết bị có sử dụng chất lưu.

Trong hệ đơn vị quốc tế (SI), đơn vị áp suất là Pascal: 1 Pascal là áp suất tạo bởi một lực có độ lớn bằng 1N phân bố đồng đều trên một diện tích  1m2 theo hướng pháp tuyến

 

Nguyên lý đo áp suất

Đối với chất lưu không chuyển động, áp suất chất lưu là áp suất tĩnh. Do vậy, đo áp suất chất lưu thực chất là xác định lực tác dụng lên một diện tích thành bình. 

Đối với chất lưu không chuyển động chứa trong một ống hở đặt thẳng đứng, áp suất tĩnh tại một điểm M cách bề mặt tự do một khoảng h được xác định theo công thức:

p = p0 + ρgh

Trong đó:     p0 là áp suất khí quyển

                   ρ: khối lượng riêng của chất lưu

                   g: gia tốc trọng trường

   Trong cách đo thứ nhất, phải sử dụng một cảm biến đặt sát thành bình. Trong trường hợp này, áp suất cần đo được cân bằng với áp suất thủy tĩnh do cột chất lỏng mẫu tạo nên hoặc tác động lên một vật trung gian có phần tử nhạy cảm với lực do áp suất gây ra. Khi sử dụng vật trung gian để đo áp suất, cảm biến thường trang bị thêm bộ phận chuyển đổi điện.

Trong cách đo thứ hai, người ta gắn lên thành bình các cảm biến đo ứng suất để đo biến dạng của thành bình.

Đối với chất lưu chuyển động, áp suất chất lưu (p) là tổng áp suất tĩnh (pt) và áp suất động (pđ): p = pt + pđ

Áp suất tĩnh tương ứng với áp suất gây nên khi chất lỏng không chuyển động. Áp suất động do chất lưu chuyển động gây nên và có giá trị tỷ lệ với bình phương vận tốc chất lưu : 

Khi dòng chảy va đập vuông góc với một mặt phẳng, áp suất động chuyển thành áp suất tĩnh, áp suất tác dụng lên mặt phẳng là áp suất tổng. Do vậy áp suất động được đo thông qua chênh lệch giữa áp suất tổng và áp suất tĩnh. Thông thường việc đo hiệu áp suất (p - pt) thực hiện nhờ hai cảm biến nối với hai đầu ra của một ống Pitot (như hình vẽ bên dưới), trong đó cảm biến (1) đo áp suất tổng, cảm biến (2) đo áp suất tĩnh

          Có thể đo áp suất động bằng cách đặt áp suất tổng lên mặt trước và áp suất tĩnh lên mặt sau của một màng đo, như vậy tín hiệu do cảm biến cung cấp chính là chênh lệch giữa áp suất tổng và áp suất tĩnh

Đo áp suất động bằng màng

Bảng đơn vị áp suất:

Đơn vị áp suất

 


pascal
(Pa)


bar
(bar)

atmôtphe kỹ thuật
(at)


atmôtphe
(atm)


torr
(Torr)

pao (áp suất) trên một insơ vuông
(psi)

1 Pa

≡ 1 N/m2

10−5

1.0197×10−5

9.8692×10−6

7.5006×10−3

145,04×10−6

1 bar

100000

≡ 106 dyn/cm2

1,0197

0,98692

750,06

14,504

1 at

98.066,5

0,980665

≡ 1 kgf/cm2

0,96784

735,56

14,223

1 atm

101.325

1,01325

1,0332

≡ 1 atm

760

14,696

1 torr

133,322

1,3332×10−3

1,3595×10−3

1,3158×10−3

≡ 1 Torr; ≈ 1 mmHg

19,337×10−3

1 psi

6.894,76

68,948×10−3

70,307×10−3

68,046×10−3

51,715

≡ 1 lbf/in2

 

Chia sẻ:

Bài viết cùng danh mục:

Viết Bình luận