Как манометричното налягане се различава от абсолютното?

Как манометричното налягане е различно от абсолютното?

Като професионален доставчик на налягане, често срещам клиенти, които са объркани относно разликата между манометричното и абсолютното налягане. Разбирането на тези две концепции е от решаващо значение, особено когато става въпрос за избор на правилните устройства за измерване на налягането за различни приложения. В тази публикация в блога ще се задълбоча в детайлите на манометричното и абсолютното налягане, ще обясня разликите им и ще обсъдя практическите им последици в различните индустрии.

Какво е манометрично налягане?

Манометричното налягане е налягането, измерено спрямо атмосферното налягане на околната среда. С други думи, той показва количеството, с което налягането на течност или газ надвишава или пада под атмосферното налягане на определено място. Манометричното налягане обикновено се използва в ежедневни приложения, където референтната точка на атмосферното налягане е достатъчна.

Например, когато проверявате налягането в гумите на вашия автомобил, манометърът показва манометричното налягане. Манометърът измерва налягането вътре в гумата над атмосферното. Ако манометърът показва 32 psi (паунда на квадратен инч), това означава, че налягането вътре в гумата е с 32 psi по-високо от външното атмосферно налягане.

Манометричното налягане може да бъде положително или отрицателно. Положителното манометрично налягане показва, че налягането на течността или газа е по-високо от атмосферното налягане. Отрицателното манометрично налягане, известно още като вакуумно налягане, възниква, когато налягането е по-ниско от атмосферното. Например, във вакуумна помпена система, манометърът може да покаже стойност на отрицателно налягане, което показва, че налягането вътре в системата е под атмосферното налягане.

Какво е абсолютно налягане?

Абсолютното налягане, от друга страна, се измерва спрямо перфектен вакуум. То включва както манометричното налягане, така и атмосферното налягане. В перфектния вакуум абсолютното налягане е нула. С увеличаването на налягането се повишава и абсолютната стойност на налягането.

Математически връзката между абсолютното налягане (P_abs), манометричното налягане (P_gauge) и атмосферното налягане (P_atm) може да се изрази като:
P_abs = P_gauge + P_atm

Например, на морското равнище стандартното атмосферно налягане е приблизително 14,7 psi. Ако манометърът отчита манометрично налягане от 30 psi в контейнер, абсолютното налягане вътре в контейнера ще бъде 30 psi (манометрично налягане) + 14,7 psi (атмосферно налягане) = 44,7 psi.

Абсолютното налягане често се използва в научни и инженерни приложения, където се изискват прецизни измервания, като например в космическото пространство, изследванията на голяма надморска височина и някои химически процеси. В тези сценарии позоваването на перфектния вакуум осигурява по-фундаментална и последователна мярка за налягане.

Разлики между манометричното и абсолютното налягане

1. Референтна точка: Най-значимата разлика между манометричното и абсолютното налягане е референтната точка. Манометричното налягане използва местното атмосферно налягане като отправна точка, докато абсолютното налягане използва перфектния вакуум като отправна точка.
2. Стойности на измерване: На морското равнище манометричното налягане на атмосферата е нула, докато абсолютното налягане на атмосферата е приблизително 14,7 psi. Промяната в атмосферното налягане засяга измерванията на манометричното налягане, но не влияе върху измерванията на абсолютното налягане. Например, ако вземете устройство за измерване на налягането на по-висока надморска височина, където атмосферното налягане е по-ниско, показанието на манометричното налягане ще се промени, но показанието на абсолютното налягане на затворена система остава същото.
3. Приложения: Манометричното налягане се използва по-често в общи индустриални и потребителски приложения. Той е по-лесен за измерване и е достатъчен за повечето ежедневни цели, като например водопроводни системи, мониторинг на налягането в гумите и хидравлични системи. Абсолютното налягане обаче е от съществено значение в приложения, където налягането спрямо вакуума е критично, като например във вакуумни камери, дълбоководни изследвания и някои медицински устройства.

Практически последици в различни индустрии

1. Автомобилна индустрия: В автомобилния сектор манометричното налягане се използва широко. Уредите за измерване на налягането в гумите измерват манометричното налягане, тъй като разликата в налягането е тази, която влияе върху работата и безопасността на гумите. Въпреки това, в някои системи за управление на двигателя се използват сензори за абсолютно налягане за точно измерване на налягането във всмукателния колектор. Тази информация е от решаващо значение за блока за управление на двигателя, за да изчисли правилно сместа въздух - гориво. Например нашатаСиликонов сензор за налягане SLDP3351 - DPможе да се използва в автомобилни приложения за прецизно измерване на налягането.
2. Аерокосмическа индустрия: В космическото пространство абсолютното налягане е от изключително значение. Самолетните висотомери работят на принципа на измерване на абсолютното атмосферно налягане. Докато самолетът се издига, абсолютното налягане намалява и висотомерът преобразува тази промяна в налягането в показание за надморска височина. Освен това, в системите за ракетно задвижване, измерванията на абсолютното налягане се използват за наблюдение на налягането вътре в резервоарите за гориво и горивните камери, за да се гарантира правилното функциониране на двигателите.
3. Химическа и преработваща промишленост: В химическите заводи се използват както манометрично налягане, така и абсолютно налягане в зависимост от процеса. За процеси, при които разликата в налягането спрямо атмосферата е важна, като например в тръбопроводи, пренасящи течности, се използват сензори за манометрично налягане. За процеси, които протичат при условия на вакуум или трябва да се сравнят с еталонно налягане при нулево налягане, са необходими сензори за абсолютно налягане. НашитеТрансмитер за ниво на диференциално наляганеможе да се използва за измерване на разликите в налягането при различни химични процеси.
4. Хранително-вкусова промишленост: Манометричното налягане обикновено се използва за наблюдение на налягането в резервоари и тръбопроводи по време на производството и съхранението на храни и напитки. Например, при производството на газирани напитки, манометърът измерва налягането вътре в резервоарите за съхранение, за да осигури правилното ниво на карбонизация. Въпреки това, в някои процеси на опаковане на храни, където е включено вакуумно запечатване, се използват сензори за абсолютно налягане за създаване и поддържане на желаните условия на вакуум. НашитеКапацитивен сензор за наляганепредлага високо прецизно измерване на налягането, подходящо за тези приложения.

Избор на правилния сензор за налягане

Когато избирате сензор за налягане за вашето приложение, важно е да определите дали трябва да измервате манометрично налягане или абсолютно налягане. Обмислете следните фактори:

• Изисквания за кандидатстване: Разберете естеството на процеса, който наблюдавате. Ако разликата в налягането спрямо атмосферата е ключовият параметър, сензорите за манометрично налягане са подходящи. Ако имате нужда от измерване спрямо вакуум, са необходими сензори за абсолютно налягане.
• Точност и прецизност: Различните приложения изискват различни нива на точност. Някои процеси, като например във фармацевтичната или космическата промишленост, изискват високо прецизни измервания на налягането. Уверете се, че сте избрали сензор, който отговаря на изискваните спецификации за точност.
• Условия на околната среда: Вземете предвид факторите на околната среда като температура, влажност и наличие на корозивни вещества. Изберете сензор за налягане, който е проектиран да издържа на тези условия.

Заключение

В заключение, манометричното налягане и абсолютното налягане са две различни понятия с различни референтни точки и приложения. Като доставчик на налягане, ние предлагаме широка гама от сензори за налягане, включително такива за манометрично налягане и измерване на абсолютно налягане, като напр.Силиконов сензор за налягане SLDP3351 - DP,Трансмитер за ниво на диференциално налягане, иКапацитивен сензор за налягане.

Ако имате нужда от решения за измерване на налягането за вашата индустрия, ние сме тук, за да ви помогнем. Нашият екип от експерти може да ви помогне при избора на правилните сензори за налягане и да ви предостави необходимата техническа поддръжка. Независимо дали работите върху малък мащабен проект или широкомащабно промишлено приложение, ние разполагаме с продуктите и знанията, за да отговорим на вашите изисквания. Чувствайте се свободни да се свържете с нас, за да обсъдим вашите специфични нужди и да започнем процеса на доставка.

Референции

• Халидей, Д., Резник, Р. и Уокър, Дж. (2014). Основи на физиката. Уайли.
• Young, HD и Freedman, RA (2016). Университетска физика на Сиърс и Земански. Пиърсън.