Η μέτρηση της πίεσης παίζει ζωτικό ρόλο στη σύγχρονη βιομηχανία, την επιστημονική έρευνα και τις καθημερινές εφαρμογές. Στη βιομηχανική παραγωγή, η πίεση — όπως ακριβώς η θερμοκρασία, η ροή ή η στάθμη — είναι μια βασική μεταβλητή της διαδικασίας που πρέπει να παρακολουθείται και να ελέγχεται. Η ακρίβεια μέτρησής της επηρεάζει άμεσα την ενεργειακή απόδοση, την ασφάλεια της παραγωγής και τη συνολική οικονομική απόδοση.
Για παράδειγμα, τα συστήματα γεννητριών ατμοστροβίλων απαιτούν ατμό υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης. Κατά τη λειτουργία, πολλά όργανα πίεσης διασφαλίζουν τη σταθερότητα και την αποδοτικότητα του συστήματος. Στη χημική βιομηχανία, ο ακριβής έλεγχος της πίεσης καθορίζει τα αποτελέσματα της αντίδρασης. Για παράδειγμα, στη σύνθεση αμμωνίας, η διατήρηση της σωστής πίεσης διασφαλίζει ότι η χημική αντίδραση προχωρά με βέλτιστη απόδοση. Η χαμηλή πίεση έχει ως αποτέλεσμα χαμηλή απόδοση μετατροπής, ενώ η υπερβολική πίεση αυξάνει τους κινδύνους για την ασφάλεια.Στην επιστημονική έρευνα και τη σύγχρονη τεχνολογία, η πίεση επηρεάζει τον δομικό ή φασματικό μετασχηματισμό των υλικών. Ορισμένα μέταλλα μπορούν να καθαριστούν μόνο υπό συνθήκες εξαιρετικά χαμηλής πίεσης για να επιτευχθεί υψηλή καθαρότητα. Η παραγωγή τεχνητών διαμαντιών, από την άλλη πλευρά, απαιτεί εξαιρετικά υψηλές πιέσεις που φτάνουν το εύρος γιγαπασκάλ (GPa). Ακόμη και σε αναδυόμενες τεχνολογίες όπως οι επιστρώσεις λεπτής μεμβράνης, ο έλεγχος του κενού και της πίεσης είναι κρίσιμοι.
Υπό υψηλή πίεση, οι φυσικές ιδιότητες των ρευστών, των μετάλλων και άλλων υλικών — όπως η συμπιεστότητα, το ιξώδες, η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η κρυσταλλική δομή — παρουσιάζουν συμπεριφορές που διαφέρουν από εκείνες υπό τυπικές ατμοσφαιρικές συνθήκες. Επομένως, οι εξελίξεις στην τεχνολογία μέτρησης πίεσης είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση και τη διαχείριση αυτών των αλλαγών.
Στις αμυντικές και αεροδιαστημικές βιομηχανίες, η παρακολούθηση της πίεσης είναι εξίσου κρίσιμη. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν δοκιμές σε αεροσήραγγες, χαρτογράφηση πίεσης στην επιφάνεια των αεροσκαφών, έλεγχο συστημάτων καυσίμου και λίπανσης, υδραυλικά και πνευματικά συστήματα, έλεγχο ώσης τζετ και μέτρηση υψομέτρου. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, η ακριβής μέτρηση πίεσης είναι απαραίτητη.
Απαιτήσεις για μεταδότες πίεσης
Με την ραγδαία πρόοδο της βιομηχανικής παραγωγής και της επιστημονικής έρευνας, η ζήτηση για μέτρηση πίεσης έχει αυξηθεί δραματικά. Οι σύγχρονες βιομηχανίες απαιτούν όργανα ικανά να μετρούν τόσο εξαιρετικά υψηλές πιέσεις όσο και μικροπιέσεις με εξαιρετική ακρίβεια.
Η μέτρηση της πίεσης καλύπτει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών: αέρια και υγρά, στατική και δυναμική πίεση, καθαρά και ιξώδη μέσα, ακόμη και τοξικά ή λιπαντικά υγρά. Οι μηχανικοί πρέπει επίσης να διασφαλίζουν την ακριβή μετάδοση των τιμών πίεσης από τα πρότυπα αναφοράς σε όργανα εργασίας, αναπτύσσοντας παράλληλα νέες μεθόδους και εξοπλισμό για την κάλυψη των αναδυόμενων απαιτήσεων.
Στη φυσική, η πίεση αναφέρεται στη δύναμη που ασκείται ανά μονάδα επιφάνειας σε μια επιφάνεια. Μαθηματικά, αυτή η σχέση εκφράζεται ως:
Όταν η ασκούμενη δύναμη δεν κατανέμεται ομοιόμορφα, η πίεση μπορεί να οριστεί ως εξής:
Στην πρακτική της μηχανικής, η πίεση εκφράζεται συχνά με διάφορους τρόπους, ανάλογα με τις συνθήκες αναφοράς και τις μεθόδους μέτρησης.
Η ατμοσφαιρική πίεση ( p₀ ) είναι η δύναμη που ασκείται από το βάρος του αέρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Μεταβάλλεται ανάλογα με το υψόμετρο, το γεωγραφικό πλάτος, τη θερμοκρασία και τις καιρικές συνθήκες.
Η απόλυτη πίεση ( pₐ ) αντιπροσωπεύει τη συνολική πίεση που ασκείται από ένα ρευστό, αέριο ή ατμό σε ένα συγκεκριμένο σημείο, συμπεριλαμβανομένης της ατμοσφαιρικής πίεσης.
Η πίεση του μετρητή ( p ) είναι η πίεση που μετριέται σε σχέση με την ατμοσφαιρική πίεση, δηλαδή:
Όταν η απόλυτη πίεση είναι χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση, η διαφορά ονομάζεται πίεση κενού ( pₕ ) και εκφράζεται ως:
Ο βαθμός κενού υποδεικνύει πόσο χαμηλότερη είναι η απόλυτη πίεση σε σύγκριση με την ατμοσφαιρική πίεση. Στις περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές, τα όργανα έχουν σχεδιαστεί για να μετρούν είτε την πίεση μετρητή είτε την πίεση κενού απευθείας.
Οι σχέσεις μεταξύ διαφορετικών τύπων πίεσης απεικονίζονται εννοιολογικά στο Σχήμα 1-1.
Σχήμα 1-1 : Σχέσεις μεταξύ απόλυτης πίεσης, ατμοσφαιρικής πίεσης, πίεσης μετρητή και πίεσης κενού.
Από τον ορισμό της πίεσης, είναι σαφές ότι η πίεση είναι ένα παράγωγο μέγεθος που εκφράζεται ως δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας .
Σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα (SI), η βασική μονάδα πίεσης είναι το Pascal (Pa) , που ορίζεται ως:
Παρά την καθολική υιοθέτηση της Pascal, αρκετές παραδοσιακές και ειδικές για τον κλάδο μονάδες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς. Οι πιο συνηθισμένες περιλαμβάνουν:
Ορίζεται ως η πίεση που παράγεται από μια δύναμη 1 κιλού που ασκείται σε 1 cm² , και συμβολίζεται ως kgf/cm².
Αντιπροσωπεύει την πίεση που ασκείται από μια στήλη υδραργύρου 760 mmHg στους 0°C και με τυπική βαρύτητα (9,80665 m/s²). Συνήθως αναφέρεται ως atm .
Η πίεση που ασκείται από μια στήλη υδραργύρου 1 mm υπό κανονικές συνθήκες.
Η πίεση που παράγεται από μια στήλη νερού 1 mm στους 4°C.
Πρόσθετες μονάδες πίεσης περιλαμβάνουν το bar , το μέτρο στήλης νερού (mH ₂ O) και τη λίβρα ανά τετραγωνική ίντσα (psi ή lbf/in²) .
Για ευκολία μετατροπής, ο Πίνακας 1-1 παρέχει συντελεστές μετατροπής μεταξύ διαφορετικών μονάδων πίεσης.
Η μέτρηση της πίεσης αποτελεί τη ραχοκοκαλιά του βιομηχανικού αυτοματισμού, του επιστημονικού πειραματισμού και της σύγχρονης μηχανικής. Η κατανόηση των διαφόρων τύπων πίεσης , μονάδων και αρχών μετατροπής διασφαλίζει την ακρίβεια, την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα σε όλους τους τεχνικούς κλάδους. Καθώς οι νέες τεχνολογίες απαιτούν υψηλότερη ακρίβεια και ευρύτερα εύρη μέτρησης, οι εξελίξεις στα όργανα μέτρησης πίεσης θα συνεχίσουν να οδηγούν την πρόοδο τόσο στη βιομηχανία όσο και στην έρευνα.
Πίνακας 1-1 Συντελεστές μετατροπής μονάδων πίεσης
| Unit Name | Symbol | Pa | bar | mmH₂O | mmHg | atm | kgf/cm² | lbf/in² (psi) | torr |
| Pascal | Pa | 1 | 1.0×10⁻⁵ | 1.01972×10⁻⁴ | 7.50062×10⁻³ | 9.86923×10⁻⁶ | 1.01972×10⁻⁵ | 1.4504×10⁻⁴ | 7.50062×10⁻³ |
| bar | bar | 1.0×10⁵ | 1 | 1.01972×10³ | 7.50062×10² | 9.86923×10⁻¹ | 1.01972×10 | 14.504 | 750.062 |
| mmH₂O | mmH₂O | 9.80665 | 9.80665×10⁻⁴ | 1 | 7.355×10⁻² | 9.678×10⁻⁵ | 1.0197×10⁻³ | 1.4223×10⁻² | 7.355×10⁻² |
| mmHg | mmHg | 1.33322×10² | 1.33322×10⁻³ | 13.5951 | 1 | 1.316×10⁻³ | 1.3595×10⁻² | 1.959×10⁻¹ | 1 |
| Standard atmosphere | atm | 1.01325×10⁵ | 1.01325 | 1.0332×10³ | 7.6×10² | 1 | 1.0332×10 | 14.696 | 760 |
| Technical atmosphere | kgf/cm² | 9.80665×10⁴ | 9.80665 | 9.678×10² | 7.355×10¹ | 9.677×10⁻² | 1 | 14.223 | 735.6 |
| Pound-force per square inch | lbf/in² | 6.89476×10³ | 6.89476×10⁻¹ | 7.0306×10¹ | 5.1713 | 6.8046×10⁻² | 7.0306×10⁻² | 1 | 51.715 |
| torr | torr | 133.322 | 1.33322×10⁻³ | 13.5951 | 1 | 1.316×10⁻³ | 1.3595×10⁻² | 1.93386×10⁻² | 1 |
Πομπός στάθμης τύπου SHLT2017/04/12Ο πομπός τύπου φλάντζας SHLT (έξυπνος) μπορεί να πραγματοποιήσει ακριβή μέτρηση στάθμης και πυκνότητα για όλα τα είδη δοχείων. Διατίθεται φλάντζα και εκτεταμένη φλάντζα, φλάντζα 3 "ή 4", 1501b ή 3001b, ...Προβολή
SHDP / GP DP / Πομπός πίεσης με στεγανοποιήσεις απομακρυσμένου διαφράγματος2017/04/12Ο πομπός διαφορικής πίεσης / πίεσης SHDP / GP με απομακρυσμένες σφραγίδες διαφράγματος παρέχει ένα είδος αξιόπιστου τρόπου μέτρησης για να αποφευχθεί η άμεση επαφή του μετρούμενου μέσου με διάφραγμα σφράγισης ...Προβολή
Πομποί πίεσης σειράς SH / πομποί DP2018/01/04Οι πομποί πίεσης σειράς SH υιοθετούν πλήρως απομονωμένη τεχνολογία ηλεκτρικού κυκλώματος. Τόσο το τροφοδοτικό όσο και το σήμα του αισθητήρα είναι απομονωμένα για να βελτιώσουν τη σταθερότητα και την ικανότητα κατά των παρεμβολών. Όπως ...Προβολή
Αισθητήρας χωρητικής πίεσης 33512018/12/07Ο χωρητικός αισθητήρας πίεσης είναι όλες συγκολλημένες κατασκευές με υλικό από ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτό το είδος αισθητήρα πίεσης είναι να αισθανθείτε την πίεση ή τη διαφορική πίεση μέσω της πλήρωσης λαδιού στον αισθητήρα.Προβολή
Κεραμικός αισθητήρας πίεσης2025/04/02Κεραμικός χωρητικός αισθητήρας πίεσης.
Πομποί χαμηλής πίεσης2025/04/03Πομπός χαμηλής πίεσης: 16-60 mbar.
Email
WA
Inquiry
