Чем манометрическое давление отличается от абсолютного давления?

Чем манометрическое давление отличается от абсолютного давления?

Как профессиональный поставщик давления, я часто сталкиваюсь с клиентами, которые не понимают разницу между избыточным давлением и абсолютным давлением. Понимание этих двух концепций имеет решающее значение, особенно когда речь идет о выборе правильных устройств измерения давления для различных применений. В этом сообщении блога я углублюсь в детали избыточного и абсолютного давления, объясню их различия и обсужу их практическое значение в различных отраслях.

Что такое манометрическое давление?

Манометрическое давление — это давление, измеренное относительно атмосферного давления окружающей среды. Другими словами, он указывает на величину, на которую давление жидкости или газа превышает или падает ниже атмосферного давления в определенном месте. Манометрическое давление обычно используется в повседневных применениях, где достаточно опорной точки атмосферного давления.

Например, когда вы проверяете давление в шинах вашего автомобиля, манометр показывает манометрическое давление. Манометр измеряет давление внутри шины выше атмосферного давления. Если манометр показывает 32 фунта на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм), это означает, что давление внутри шины на 32 фунта на квадратный дюйм превышает внешнее атмосферное давление.

Манометрическое давление может быть положительным или отрицательным. Положительное манометрическое давление указывает на то, что давление жидкости или газа выше атмосферного давления. Отрицательное манометрическое давление, также известное как вакуумное давление, возникает, когда давление ниже атмосферного давления. Например, в системе вакуумного насоса манометр может показывать отрицательное значение давления, указывая на то, что давление внутри системы ниже атмосферного давления.

Что такое абсолютное давление?

С другой стороны, абсолютное давление измеряется относительно идеального вакуума. Оно включает в себя как манометрическое давление, так и атмосферное давление. В идеальном вакууме абсолютное давление равно нулю. По мере увеличения давления увеличивается и абсолютное значение давления.

Математически взаимосвязь между абсолютным давлением (P_abs), избыточным давлением (P_gauge) и атмосферным давлением (P_atm) может быть выражена как:
P_abs = P_манометр + P_атм

Например, на уровне моря стандартное атмосферное давление составляет примерно 14,7 фунтов на квадратный дюйм. Если манометр показывает манометрическое давление в контейнере 30 фунтов на квадратный дюйм, абсолютное давление внутри контейнера будет 30 фунтов на квадратный дюйм (манометрическое давление) + 14,7 фунтов на квадратный дюйм (атмосферное давление) = 44,7 фунтов на квадратный дюйм.

Абсолютное давление часто используется в научных и инженерных приложениях, где требуются точные измерения, например, в аэрокосмической отрасли, исследованиях на большой высоте и некоторых химических процессах. В этих сценариях ссылка на идеальный вакуум обеспечивает более фундаментальную и последовательную меру давления.

Различия между манометрическим и абсолютным давлением

1. Ориентир: Самая значительная разница между манометрическим и абсолютным давлением – это точка отсчета. При избыточном давлении в качестве эталона используется местное атмосферное давление, а при абсолютном давлении в качестве эталона используется идеальный вакуум.
2. Значения измерений: На уровне моря манометрическое давление атмосферы равно нулю, а абсолютное давление атмосферы составляет примерно 14,7 фунтов на квадратный дюйм. Изменение атмосферного давления влияет на измерения избыточного давления, но не влияет на измерения абсолютного давления. Например, если вы перенесете прибор для измерения давления на большую высоту, где атмосферное давление ниже, показания манометра изменятся, но показания абсолютного давления закрытой системы останутся прежними.
3. Приложения: Манометрическое давление чаще используется в общепромышленных и потребительских целях. Его легче измерить, и его достаточно для большинства повседневных целей, например, в сантехнических системах, системах контроля давления в шинах и гидравлических системах. Однако абсолютное давление необходимо в тех случаях, когда давление относительно вакуума имеет решающее значение, например, в вакуумных камерах, при глубоководных исследованиях и в некоторых медицинских устройствах.

Практические последствия в различных отраслях

1. Автомобильная промышленность: В автомобильной отрасли широко используется избыточное давление. Манометры для шин измеряют манометрическое давление, поскольку именно разница давлений влияет на производительность и безопасность шин. Однако в некоторых системах управления двигателем для точного измерения давления во впускном коллекторе используются датчики абсолютного давления. Эта информация имеет решающее значение для того, чтобы блок управления двигателем правильно рассчитывал топливовоздушную смесь. Например, нашКремниевый датчик давления SLDP3351 - DPможет использоваться в автомобильной промышленности для точного измерения давления.
2. Аэрокосмическая промышленность: В аэрокосмической отрасли абсолютное давление имеет первостепенное значение. Авиационные высотомеры работают по принципу измерения абсолютного давления атмосферы. По мере подъема самолета абсолютное давление уменьшается, и высотомер преобразует это изменение давления в показания высоты. Кроме того, в ракетных двигательных установках измерения абсолютного давления используются для контроля давления внутри топливных баков и камер сгорания, чтобы обеспечить правильное функционирование двигателей.
3. Химическая и перерабатывающая промышленность: На химических заводах в зависимости от процесса используется как избыточное, так и абсолютное давление. Для процессов, где важна разница давлений относительно атмосферы, например, в трубопроводах, транспортирующих жидкости, используются датчики избыточного давления. Для процессов, которые происходят в условиях вакуума или которые необходимо сравнить с эталонным нулевым давлением, необходимы датчики абсолютного давления. НашДатчик уровня дифференциального давленияможет использоваться для измерения разницы давлений в различных химических процессах.
4. Пищевая промышленность и производство напитков: Манометрическое давление обычно используется для контроля давления в резервуарах и трубопроводах при производстве и хранении продуктов питания и напитков. Например, при производстве газированных напитков манометр измеряет давление внутри резервуаров для хранения, чтобы обеспечить правильный уровень газирования. Однако в некоторых процессах упаковки пищевых продуктов, где используется вакуумная запечатка, используются датчики абсолютного давления для создания и поддержания желаемых условий вакуума. НашЕмкостный датчик давленияпредлагает высокоточное измерение давления, подходящее для этих применений.

Выбор правильного датчика давления

При выборе датчика давления для вашего применения важно определить, нужно ли вам измерять избыточное или абсолютное давление. Учитывайте следующие факторы:

• Требования к приложению: Поймите природу процесса, который вы контролируете. Если ключевым параметром является разница давления относительно атмосферы, подходят датчики избыточного давления. Если вам нужно измерение относительно вакуума, необходимы датчики абсолютного давления.
• Точность и точность: Различные приложения требуют разного уровня точности. Некоторые процессы, например, в фармацевтической или аэрокосмической промышленности, требуют высокоточного измерения давления. Обязательно выберите датчик, который соответствует требуемым характеристикам точности.
• Условия окружающей среды: Учитывайте факторы окружающей среды, такие как температура, влажность и наличие коррозийных веществ. Выбирайте датчик давления, рассчитанный на такие условия.

Заключение

В заключение, избыточное давление и абсолютное давление — это две разные концепции с разными отправными точками и приложениями. Как поставщик давления, мы предлагаем широкий ассортимент датчиков давления, в том числе датчиков избыточного и абсолютного давления, таких как датчики давления.Кремниевый датчик давления SLDP3351 - DP,Датчик уровня дифференциального давления, иЕмкостный датчик давления.

Если вам нужны решения для измерения давления для вашей отрасли, мы здесь, чтобы помочь. Наша команда экспертов может помочь вам в выборе подходящих датчиков давления и предоставить вам необходимую техническую поддержку. Независимо от того, работаете ли вы над небольшим проектом или над крупномасштабным промышленным применением, у нас есть продукты и знания, отвечающие вашим требованиям. Не стесняйтесь обращаться к нам, чтобы обсудить ваши конкретные потребности и начать процесс закупок.

Ссылки

• Холлидей Д., Резник Р. и Уокер Дж. (2014). Основы физики. Уайли.
• Янг, Х.Д., и Фридман, Р.А. (2016). Физика Университета Сирса и Земанского. Пирсон.