какая разница между абсолютным и относительным давлением

Какая разница между абсолютным и относительным давлением

Чтобы лучше разобраться в сути понятия, необходимо напомнить, что все газообразные тела имеют тенденцию расширяться. Следующий эксперимент демонстрирует такое свойство, как влияние атмосферного давления на количество воздуха, находящегося в сосуде.

Рисунок 1 в общем изображении.

Закрытие крана не будет изменять внутреннее давление, которое будет таким же, как и внешнее давление. Количество молекул воздуха внутри воздушного шара останется постоянным.
Воздушный шар помещен внутри прозрачного колокола, к которому присоединен вакуумный насос. В этом пространстве воздушный шар окружен воздухом при атмосферном давлении.
При подаче в колокол вакуума, воздух удаляется.
Можно наблюдать, что воздушный шар увеличивается в объеме.

Почему это происходит?
I. Потому что воздух (и все газы) обладает свойством расширения.
II. Потому что воздух из колокола был удален, это уменьшило силу давления на воздушный шар и сопротивление расширению воздухом шара снизилось.
Эта свойство расширения можно продемонстрировать, используя только атмосферный воздух и воздушный шар. Закрывая воздушный шар на уровне моря (нулевая высота), в нем установиться давление 1 бар. При перемещении воздушного шара вверх на гору, увеличивая высоту, таким образом, и уменьшая окружающее атмосферное давление, будет происходить расширение воздушного шара. Это явление происходит несмотря на то, что воздушный шар остается закрытым.

Как это объяснить?
Как было отмечено выше, атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты над уровнем моря. Увеличение воздушного шара происходит из-за расширения воздуха внутри него (атмосферное давление), чему противодействует внешний воздух, давление которого ниже. При открытии крана, некоторое количество воздушных молекул будет перемещаться из воздушного шара в открытое пространство до тех пор, пока внутреннее давление не будет сбалансировано внешним давлением. Воздушный шар будет выглядеть не полностью раздутым (в вялом состоянии). Если кран закрыть и воздушный шар возвратить на уровень моря, то баллон будет находиться в «более вялом» состоянии, чем тогда, когда он был на горе. Это происходит потому, что внешнее давление (на уровне моря) больше, чем внутреннее давление (поскольку кран был закрыт на высоте выше уровня моря, то установилось более низкое давление) и оно будет действовать до разрушения оболочки воздушного шара.

Можно сделать следующие заключения:
a) Давление воздуха, содержащегося в резервуаре, может быть уменьшено до нулевого значения только в случае, если воздух из сосуда откачать, используя вакуумный насос.
b) Давление воздуха в сосуде, соединенным с атмосферой, будет равным давлению воздуха вне резервуара.
c) Резервуар, содержащий воздух с повышенным давлением, стравит в атмосферу только часть такого давления.

а) Внешнее давление – это давление атмосферы в 1 бар (рис.2). Воздух в резервуаре незначительного объема, относительно объема окружающего пространства, имеет более высокое давление. Когда резервуар соединен с атмосферой, то часть сжатого воздуха будет стравлена из резервуара. При этом достигается баланс между внутренним давлением резервуара и атмосферой.

Рисунок 4 в общем изображении.

Если прибор измерения давления (манометр) соединить с сосудом, где давление 5 бар, то он зафиксирует на различных высотах следующие значения давления:
Атмосферное давление Давление внутри сосуда Показания манометра
На уровне моря Р=1,0 бар 5 бар 5-1,0=4,0 бар
На 1000 м Р=0,9 бар 5 бар 5-0,9=4,1 бар
На 5000 м Р=0,5 бар 5 бар 5-0,5=4,5 бар

Заключение:
Давление воздуха, существующее внутри любого закрытого сосуда, называется «абсолютным давлением». Давление воздуха расположенного вне сосуда называют «относительным давлением» (или «давлением прибора измерения давления», то есть показанное манометром). Поэтому относительное давление равно разнице между «абсолютным давлением» и «атмосферным давлением» вне сосуда.

Принцип действия манометра.
Манометр использует упругое отклонение металлической трубки с профилем эллипса для изменения положения стрелки на шкале. Рисунок 4 показывает манометр «в покое», то есть когда разница давлений на внутренние и внешние поверхности трубки нулевое. Конец трубки «B» открыт для источника давления, тогда как конец «А» закрыт и присоединен к механизму рычага. Этот механизм преобразует отклонение «А» во вращательное движение, изменяя положение стрелки на шкале. На рисунке 5, манометр соединен с воздухом под давлением. Конец «А» будет прогибаться из-за различия давлений, внутреннего и внешнего, это различие можно увидеть на шкале манометра.

Источник

Что значит абсолютное давление? Чем отличается от относительного (видимо)

Давление является важной физической величиной, описывающей поведение жидких и газообразных сред в системах контроля технологических процессов. Датчики давления дают информацию о давлении сжатого воздуха, газа, пара, масла и других веществ, обеспечивая надлежащее протекание контролируемого процесса и предупреждая аварийные ситуации.

Наиболее часто встречающиеся измерения давления подразделяются на: измерение абсолютного давления (ДА), избыточного (ДИ), вакуумметрического (ДВ), разности давлений (ДД).

Абсолютное давление Р – полное давление, под которым находится жидкость (газ, пар). Оно равно сумме давлений избыточного Ри и атмосферного Ра

т.е. избыточное давление равно разности между абсолютным давлением, большим атмосферного и атмосферным давлением.

Вакуумметрическое давление (разрежение, вакуум) – разность между атмосферным давлением и абсолютным давлением меньше атмосферного:

Единицы измерения давления:
кПа
бар
атм
кгс/см2
мм.рт.ст.при 0 оС
мм.вод.ст.при 4оС
фунт/дюйм

На самом деле, действительно, закипит. Но, если при очень низкой температуре (для понимания)

Абсолютное давление – это истинное или полное давление, величина, измеренная относительно полного вакуума. Данный параметр состояния исчисляется, как отношение силы, действующей на поверхность, к общей площади этой поверхности, или как сумма значений манометрического и атмосферного давления.
Абсолю́тное давле́ние ─ это истинное давление сплошных масс (жидкостей, паров и газов), отсчитываемое от абсолютного нуля давления ─ абсолютного вакуума. Абсолютный нуль давления макроскопических объёмов вещества практически недостижим, так как любое твёрдое тело образует пары, да и космическое пространство также не представляет собой абсолютную пустоту, лишённую вещества, поскольку содержит водород в количестве нескольких молекул на кубический сантиметр.

Различают также избыточное или манометрическое (приборное) давление и давление окружающей среды (в земных условиях ─ атмосферное давление). Избыточное давление представляет собой разность абсолютного давления и давления окружающей среды. Эта разность может быть как положительной, так и отрицательной. В последнем случае её называют разрежением или вакуумом, а избыточное давление – остаточным. Измерение абсолютного давления в земных условиях связано с определёнными трудностями. Практически измеряют атмосферное давление приборами барометрического типа, избыточное давление ─ приборами манометрического типа, а абсолютное давление вычисляют по формуле.

Различают давление атмосферное, избыточное и абсолютное.

Атмосферным называют давление воздуха (атмосферы) на землю и на предметы, которые находятся на ней. Это давление называется ещё барометрическим давлением, поскольку оно измеряется барометром. Обозначается Рбар. Давление воздуха на уровне моря при температуре 0 °С равно 760 мм рт ст. Его принято называть физической атмосферой (атм). С увеличением высоты над уровнем моря атмосферное давление уменьшается.

Избыточное давление- это излишек над атмосферным давлением. Это давление измеряется манометром, поэтому его ещё называют манометрическим или рабочем (кгс/см2, мм. рт. ст., мм. вод. ст.). Соотношение между этими единицами следующее:
1 ат = 1 кгс/см2 = 735,6 мм. рт. ст. = 10 000 мм. вод. ст. =10 м. вод. ст. = 10 000кгс/см2.

Абсолютное давление может быть больше или меньше атмосферного. Давление ниже атмосферного называется вакуумом (Рвак). В котельной практике это разряжение (тяга) в топке котла и газоходах.

В международной системе единиц СИ основной единицей измерения давления есть ньютон на квадратный метр (Н/М2). По решению Международного комитета мер и веса эта единица названа паскалем (Па)

1 Па = 1 Н/м2 Эта единица давления очень мала и использовать её на практике невыгодно, поэтому используют кратные несистемные единицы:

1 кПа = 1 000 Па = 103 Па

1 МПа = 1 000 000 Па = 106 Па

1гПа = 1 000 000 000 Па = 109 Па

1 мм вод. ст. = 9,8066 Па = 10 Па

Источник

Форум АСУТП

Клуб специалистов в области промышленной автоматизации

Относительное давление

Относительное давление

Сообщение Антон Владимирович » 20 июн 2016, 11:38

Добрый день, господа специалисты,

Относительное давление

Сообщение Ryzhij » 20 июн 2016, 13:15

Относительное давление

Сообщение rwg » 20 июн 2016, 16:01

Относительное давление

Сообщение Антон Владимирович » 21 июн 2016, 06:31

Вот еще один вопрос:

Относительное давление

Сообщение Давыдик С. » 21 июн 2016, 08:58

Вячеслав Эриевич правильно сказал, это “абсолютное давление”, т.е. “избыточное давление” плюс атмосферное (оно же бара). Это значит что если включить датчик давления то датчик абсолютного давления будет показывать приблизительно 0 бар, датчик избыточного давления приблизительно минус 1 бар. Вроде бы раньше это даже в школе проходили на уроках физики.
Сенсор выдержит и большее давление, чем шкала. Обычно они выпускаются рассчитанными на какое то давление (к примеру до 10 МПа), а калибруются (выбирается шкала), опять же к примеру 3, 5, 7, 10 МПа. При помощи обычного HARD коммуникатора сам можешь менять стандартную шкалу до 10 МПа. При этом, даже если датчик рассчитан до 10 МПа, по у него предусмотрена перегрузка по давлению, величину на память не помню.
Чувствительный элемент избыточника на программном уровне вычитает из измеренного им абсолютного давления атмосферное, ни какие вакуум и разряжения он не измеряет, в Вашем случае используются другие датчики.

Источник

Давление (физика)

Оглавление

история

Новые результаты были получены, среди прочего,

определение

п знак равно Ф. п А. <\ displaystyle p = <\ frac > >>

В случае криволинейных поверхностей или давления, зависящего от местоположения, необходимо учитывать достаточно малый элемент поверхности d A :

Определение в технической механике и механике сплошных сред

Давление определяется как нормальное напряжение, действующее во всех пространственных направлениях.

В механике сплошных сред применяется правило знака, согласно которому силы растяжения вызывают положительное напряжение, а напряжения, вызванные силами сжатия, имеют отрицательный знак. В то же время принято считать, что положительное давление оказывает сжимающий эффект: таким образом, положительное давление создает отрицательное напряжение.

И. Э. направление силы всегда нормальное на поверхности и направлено к телу, когда давление положительное.

Давление жидкостей

В реальной системе также необходимо учитывать потери давления в потоке, например, из-за трения текучей среды о стенку трубопровода.

Гидростатическое давление

В неподвижной жидкости существуют только нормальные напряжения, которые действуют одинаково во всех направлениях, а именно гидростатическое давление. В состоянии гидростатического напряжения без сдвига круг напряжений Мора вырождается в точку.

п ( ЧАС ) знак равно ρ грамм ЧАС + п s <\ displaystyle p (h): = \ rho gh + p _ <\ mathrm >>

Это составляющая давления, создаваемая окружающей средой в верхнем конце столба жидкости. В текущей жидкости давление может варьироваться от места к месту. п s <\ displaystyle p _ <\ mathrm >> п s <\ displaystyle p _ <\ mathrm >>

Гидродинамическое давление

п d знак равно 1 2 ρ v 2 <\ displaystyle p _ <\ mathrm >: = <\ frac <1><2>> \ rho v ^ <2>>

Гидродинамическое давление нельзя измерить напрямую, но при горизонтальном и установившемся потоке без потерь его можно определить путем измерения разницы между общим давлением и статическим давлением (см. Зонд Прандтля ). Затем скорость жидкости можно определить по гидродинамическому давлению.

Полное давление

При постоянной температуре жидкости полное давление складывается из указанных компонентов давления: п т <\ displaystyle p _ <\ mathrm>>

п т знак равно п ( ЧАС ) + п d знак равно п s + ρ грамм ЧАС + ρ 2 v 2 <\ displaystyle p _ <\ mathrm> = p (h) + p _ <\ mathrm > = p _ <\ mathrm > + \ rho gh + <\ frac <\ rho>< 2>> v ^ <2>>

Потери давления из-за потери количества движения на краях потока могут быть учтены с помощью коэффициентов потери давления в расширенном уравнении давления Бернулли для вязких жидкостей.

Давление газов

Теория кинетического газа выводит уравнение состояния с учетом упомянутых механических и статистических соображений.

при котором давление определяется как интенсивная величина в термодинамике (см. также основное уравнение ). На втором этапе показано, что это давление фактически равно отношению силы к площади.

На основании кинетической теории газов следует

п знак равно п М. v 2 ¯ 3 V <\ displaystyle p = <\ frac >>> <3V>> \,>

Отдельные символы обозначают следующие количества :

Усредненный переданный импульс содержится в произведении газовой постоянной и температуры уравнения состояния. Давление газа обеспечивает материальную модель идеального газа через уравнение состояния :

Определение в статистической физике и термодинамике

Это определение приводит в микроканоническом ансамбле к

Согласно гипотезе Стокса 1845 года, механическое давление равно термодинамическому давлению. Однако это применимо только с ограничениями, см. Выше.

Абсолютное / относительное давление

Чтобы было понятнее: если вы накачаете шину с относительным давлением 2 бара при давлении воздуха 1 бар, абсолютное давление в шине будет 3 бара. Точно так же давление воздуха необходимо добавить к кровяному давлению, чтобы получить абсолютное кровяное давление.

единицы измерения

В честь Блеза Паскаля единица давления в системе СИ названа Паскаль (с символом единицы Па), что соответствует силе в один Ньютон (то есть весу около 100 грамм ), вертикально распределенной на площади в один квадратный метр. :

В технике единицы измерения Н / мм² или МПа также используются для давления (а также для механического напряжения ) :

1 N м м 2 знак равно 1 М. П. а <\ displaystyle 1 \, <\ frac <\ mathrm > <\ mathrm ^ <2>>> = 1 \, \ mathrm <МПа>>

Преобразование между наиболее распространенными единицами

Другими общими единицами были или являются:

Больше единиц

В литературе можно найти следующие единицы давления, не соответствующие системе СИ :

Манометры и методы

Источник

Что такое абсолютные, относительные и дифференциальные режимы измерения давлений?

НАЗНАЧЕНИЕ

В руководстве приведены советы для желающих выбрать и использовать приборы для измерения давления и вакуума. В нем вводятся основные понятия и практические методики проведения таких измерений, объясняется, как провести такие измерения так, чтобы они являлись достоверными и содержательными.

Некоторые методики проведения измерений сверх данных диапазонов и для измерения динамического давления изложены в сжатом виде. Читателям, интересующимся этими дополнительными режимами, следует обратиться к списку литературы в главе 11.

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире измерения давления и вакуума играют большую и важную роль. Промышленная революция в значительной степени была вызвана давлением, полученным в результате преобразования воды в пар и именно с тех самых пор возникла необходимость измерять давление в более широких диапазонах и с большей точностью.

ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Что такое давление? Отличается ли вакуум от давления?

Соотношение между давлением (р ), силой (F), и площадью (А) выражается формулой:

р = F/A. (1)

Соотношение (1) применяется и при очень малых давлениях, таких, как в открытом космосе, и при очень больших, как, например, в гидравлических системах. Следовательно, слово ‘давление’ уместно в контексте полного диапазона измерений ‘сила на единицу площади’ (хотя, справедливо и то, что при крайне низких давлениях понятие ‘молекул, воздействующих с какой-то силой,’ становится более абстрактным).

Итак, что такое вакуум? Не существует точного определения вакуума, но обычно о вакууме говорят, когда необходимо обозначить давления ниже, и часто значительно ниже, атмосферного давления. Он не измеряется в специальных единицах, и мы не говорим, что «вакуум равен силе на единицу площади». Значит, строго говоря, это руководство могло быть озаглавлено скорее как Руководство по измерению Давления, чем как Давления и Вакуума. Но часто различия понимаются неправильно и следовательно, исключение слова вакуум могло бы ошибочно подразумевать, что данное Руководство не охватывает измерения давления ниже атмосферного.

Другое толкование разницы между давлением и вакуумом берет начало от тех отраслей промышленности, в которых используется и производится оборудование для измерения давления и вакуума. Вообще говоря, если сила, действующая на стенки сосуда, имеет достаточную величину для того, чтобы ее можно было непосредственно измерить, то мы имеем дело с технологией измерения давления. Но если сила слишком мала для непосредственного измерения и должна быть определена посредством дополнительных средств, значит, мы имеем дело с вакуумными технологиями. Хотя и это объяснение не является исчерпывающим. Например, существует класс приборов, которые работают с вакуумом с помощью измерения отклонения диафрагмы.

Что такое абсолютные, относительные и дифференциальные режимы измерения давлений?

Однако, в каждодневной жизни многие приложения, связанные с давлением, не столько зависят от абсолютного значения давления, сколько от разницы между ним и давлением атмосферы. О проколотой автомобильной шине говорят, что ‘ в ней нет воздуха ’. Показания, снятые подсоединенным к ней прибором для измерения давления, будут равны нулю, в то время как, очевидно, что в шине все-таки находится атмосферный воздух. Такой прибор предназначен для измерения значений давления, выраженных по отношению к атмосферному давлению, и поэтому он показывает ноль, когда его измерительный порт ‘просто’ содержит молекулы при атмосферном давлении. Эти измерения обычно называются измерениями относительного давления. Значит, разность между абсолютным значением давления и относительным значением давления равна переменному значению атмосферного давления:

абсолютное давление = относительное давление + атмосферное давление (2)

В некоторых применениях, когда необходимо знать разницу давлений между двумя системами, давление отсчета не обязательно должно быть либо нулевым, либо атмосферным, а может быть какой-нибудь другой величиной. Такие давления известны, как дифференциальные. Например, поток газа по трубопроводу зависит от разницы давлений между концами трубы, и на практике оба конца обычно находятся под сравнительно высокими давлениями. Для того, чтобы избежать серьезных ошибок, во время измерений давления очень важно четко понимать, какой вид измерений используется: абсолютный, относительный (положительный или отрицательный) или дифференциальный.

Источник