Vrsta tlaka običajno pomeni s katero referenco merite (absolutno proti merilniku proti diferencialu itd.). V inženirskih razpravah lahko vključuje tudi koncept fizičnega pritiska (statični, dinamični, hidrostatični, parni tlak…). Ta članek pokriva oboje, tako da lahko pravilno določite senzorje in se izognete pogostim napakam na terenu.
Zemljevid teme
- Referenčne vrste tlaka: absolutni, merilni (relativni), diferencialni, zapečateni merilnik
- Ključne formule: Pabs = Pg + Patm, Pg = Pabs − Patm, ΔP = P1 − P2
- Merjenje vakuuma/kompozita in kdaj jih uporabiti
- Prezračevana ali zaprta referenca (če ne morete zagnati odzračevalne cevi)
- Kartiranje resnične uporabe: pnevmatike, rezervoarji, filtri, kanali HVAC, vakuumske črpalke, barometrične meritve
1) Referenčne vrste tlaka (najpomembnejše "vrste tlaka" za senzorje)
JEZIK dobro povzema: glavne vrste se razlikujejo samo z referenčnim tlakom (absolutno, merilno/relativno, diferencialno).
1.1 Absolutni tlak (Pabs)
definicija: tlak glede na (blizu) popoln vakuum kot ničelno točko.
Ključna vedenja
- Pravi vakuum je 0 v absolutni lestvici.
- Če odprete absolutni senzor atmosfere, odčita približno lokalni atmosferski tlak (odvisno od vremena/nadmorske višine).
Pogosti primeri uporabe
- Barometrični tlak, kompenzacija nadmorske višine, zaprte komore, vakuumski sistemi, izračuni vrenja/kavitacije, katera koli aplikacija, kjer potrebujete stalna referenca neodvisno od vremena.
Skupne oznake
- kPa(a), bar(a), psia
1.2 Merilni tlak / Relativni tlak (Pg)
definicija: pritisk, ki se nanaša na prevladujoči atmosferski tlak okolice.
WIKA zagotavlja osrednji odnos:
Strg=Strabs-Strz
Ključna vedenja
- Ko je izmerjena točka enaka zunanjemu zraku, merilni senzor odčita ~0.
- Odčitki merilnikov se premaknejo, če se spremeni atmosferski tlak (to je normalno, ker je atmosfera referenca).
Pogosti primeri uporabe
- Tlak v pnevmatikah, črpalke, kompresorji, odprti rezervoarji, večina "vsakdanjih" industrijskih meritev tlaka.
Skupne oznake
- kPa(g), bar(g), psig
1.3 Vakuumski tlak (negativni merilnik) in vakuumski merilniki
V praksi "vakuum" pogosto pomeni tlak pod atmosferskim, izražen glede na atmosfero (referenca manometra), včasih prikazan kot negativni manometer ali kot "vakuum v inHg".
Kdaj je absolutno boljše: če potrebujete nedvoumne vrednosti nizkega tlaka, uporabite absolutni pritisk (ker je merilni vakuum lahko dvoumen brez konteksta).
1.4 Diferenčni tlak (ΔP)
definicija: razlika med dvema tlakoma:
Dstr=str1-str2
Ključna vedenja
- Obe strani sta lahko različni; instrument sporoči le razliko.
- Pogosto se uporablja v procesnih sistemih in HVAC, ker "opravi odštevanje namesto vas."
Pogosti primeri uporabe
- Nadzor filtra, statični tlak čistih prostorov/kanalov, merjenje pretoka skozi odprtino/venturijevo cev, nivo tekočine v zaprtih rezervoarjih, izmenjevalniki toplote.
Skupne oznake
- Pa DP, kPa ΔP, psid
1.5 Zapečateni manometer (PSIS) / Zapečatena referenca
definicija: kot nadtlak, vendar je atmosferska referenca ujet (zatesnjen) znotraj senzorja namesto odzračevanja v okolico.
Zakaj obstaja
- Številne instalacije ne morejo voditi odzračevalne linije (potopna oprema, težka okolja, kompaktna ohišja). Zaprti merilnik se izogiba odzračevanju, vendar uporablja fiksno ujeto referenco.
Ključno vedenje, ki ga morate poznati
- Ker se dejanski atmosferski tlak spreminja z vremenom in nadmorsko višino, zaprti merilni senzor morda ne bo odčital natančno »0«, ko je izpostavljen trenutnemu okolju (njegova referenca je zaprta atmosfera).
Skupne oznake
- PS, zapečateni merilnik, zapečateni sorodnik
1.6 Tlak spojine (manometer spojine)
Zasloni merjenja spojin pozitivni tlak in vakuum (negativen glede na atmosfero) na isti številčnici/lestvici – uporabno, ko lahko sistem preide iz vakuuma v tlak.
2) Formule, ki jih morate vedeti (referenčne pretvorbe)
Iz referenčnih razmerij WIKA:
Absolutno iz merilnika
Strabs=Strg+Stratm
Merilo od absolutnega
Strg=Strabs-Strz
Diferencialno
Dstr=str1-str2
3) Tabela hitre izbire (katero vrsto tlaka morate izbrati?)
| Vrsta tlaka | Sklic | Najboljše za | Tipični primeri |
|---|---|---|---|
| Absolutno | Vakuum (0) | Referenca, neodvisna od vremena/nadmorske višine; vakuumski sistemi | Barometrične, zaprte komore, vakuumske črpalke |
| Merilnik (odzračen) | Lokalno vzdušje | Večina industrijskih odčitkov "nad atmosfero". | Kompresorji, črpalke, odprti rezervoarji, gume |
| Diferencialno | P1 − P2 | Nadzor "padca tlaka" ali "dvotočkovni". | Filtri, kanali, pretočni elementi |
| Zaprti merilnik | Zaprta atmosfera | Ko je odzračevanje nemogoče | Potopne/daljinsko zaprte naprave |
| Spojina | Atmosfera (±) | Sistemi, ki prečkajo vakuum ↔ tlak | Storitev HVAC, testiranje tesnosti |
4) Koncepti fizičnega pritiska (pogosto imenovani tudi "vrste pritiska")
To niso "referenčni načini", vendar so pomembni v fluidnih sistemih in lahko vplivajo na postavitev senzorja.
4.1 Atmosferski (barometrični) tlak
Standardna atmosfera se običajno imenuje 101,325 kPa (absolutno) na morski gladini (nominalno), lokalne vrednosti pa se spreminjajo z vremenom in nadmorsko višino.
4.2 Hidrostatični tlak (tekočina v mirovanju)
Tlak zaradi stolpca tekočine:
str=str0+rgh
Zato lahko višinske razlike povzročijo merljive razlike v tlaku v tekočinah (cisterne, meritve nivoja, cevovodi).
4.3 Statični, dinamični in stagnacijski (skupni) tlak
- Dinamični pritisk se nanaša na gibanje tekočine in je vezan na kinetično energijo na prostornino; je del Bernoullijeve enačbe.
- Stagnacijski pritisk (skupni tlak) združuje statično in dinamično v nestisljivem toku.
Ti koncepti so pomembni za Pitotove cevi, meritve pretoka zraka in kadar so tlačne pipe slabo nameščene v tokovih z visoko hitrostjo.
4.4 Parni tlak
Parni tlak je tlak pare v ravnovesju s tekočo/trdno fazo pri dani temperaturi – pomemben za vrelišča, izhlapevanje in meje kavitacije.
4.5 Parcialni tlak (plinske mešanice)
V mešanicah plinov je skupni tlak vsota parcialnih tlakov komponent (Daltonov zakon).
To je pomembno za senzorje kisika, mešanje plinov, vlažnost in nekatere izračune varnosti procesa.
5) How to write pressure specs correctly (so buyers & engineers don’t misread them)
5.1 V enoto vedno vključite referenco
dobro:
- 0–10 bar(g)
- 80–120 kPa(a)
- 0–500 Pa ΔP
Izogibajte se: "0–10 bar" (manjka referenca).
5.2 Uporabljajte dosledne pripone
Skupne konvencije na področju:
- psia / psig / psid
- kPa(a) / kPa(g) / kPa ΔP
Navodila za besedilo pogosto poudarjajo izrecno navedbo sklicevanja, da bi se izognili dvoumnosti.
6) Pogoste napake (in kako se jim izogniti)
Uporaba merilnika, ko potrebujete absolutno (nadmorska višina/vreme ustvarja navidezno "odnašanje").
Če je postopek zapečaten ali potrebujete stalno referenco, izberite absolutno.Pozabljanje zapečatenega merilnika ni "pravi merilnik"
Zapečatena referenca ne more slediti barometričnim spremembam v realnem času, zato se lahko "ničla" premakne.Obravnavanje odčitkov vakuumskega merilnika kot absolutnih
Vrednosti vakuuma so lahko dvoumne, razen če je navedena referenca.Določanje ΔP, vendar namestitev merilnega senzorja z enim priključkom
Diferencial zahteva pravilno napeljavo (dva priključka, pravilna visoka/nizka stran).
pogosta vprašanja
Kako najpreprosteje razložimo absolutni tlak v primerjavi z merilnim tlakom?
Merilni tlak se nanaša na atmosfero; absolutni tlak se nanaša na vakuum. WIKA opredeljuje merilo kot .
Kdaj naj izberem zaprti senzor tlaka?
Ko referenčne strani ne morete odzračiti v okolje (potopne ali zaprte naprave).
Za kaj se najpogosteje uporablja diferenčni tlak?
Spremljanje padca tlaka (filtri), merjenje pretoka čez omejitve in nadzor tlaka v kanalih/sobah.
Kaj je sestavljeni merilnik?
Merilnik, ki prikazuje pozitivni tlak in vakuum (negativen glede na atmosfero).
Zakaj zapečateni merilnik na prostem ne kaže vedno natančno 0?
Ker je njegova referenca ujeti atmosferski tlak v času tesnjenja, medtem ko se pravo ozračje spreminja z vremenom in nadmorsko višino.
Kako pretvorim merilno vrednost v absolutno?
Uporaba .
