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Mesure de pression pour la pression absolue, de la jauge et de la pression différentielle

Nombre Parcourir:0     auteur:Éditeur du site     publier Temps: 2022-11-17      origine:Propulsé

Mesure de la pression est la mesure de la force exercée par un fluide (liquide ou gaz) sur une surface. La pression est généralement mesurée en unités de force par unité de surface. Mécaniquement, sont appelés manomètres, jauges à vide ou jauges combinées (vide et pression). La jauge Bourdon largement utilisée est un dispositif mécanique qui mesure et indique et est probablement le type de jauge le plus connu.Les manomètres sont utilisés pour mesurer les pressions en dessous de la pression atmosphérique ambiante, qui est définie sur des valeurs négatives zéro (par exemple, -1 bar ou -760 mmHg est égal au vide total). La plupart des jauges mesurent la pression par rapport à la pression atmosphérique comme point zéro, donc Cette forme de lecture est simplement appelée "Pression de jauge ". Cependant, tout ce qui est plus grand qu'un vide parfait est techniquement une forme de pression. La lecture de pression comme pression absolue.D'autres méthodes de mesure de la pression impliquent des capteurs qui peuvent transmettre des lectures de pression à des indicateurs distants ou à des systèmes de contrôle (télémétrie).

Absolu, jauge et pression différentielle - zéro référence Émetteur de pression de la pression

Les mesures de pression quotidiennes, telles que la pression des pneus du véhicule, sont généralement effectuées par rapport à la pression de l'air ambiant. Dans d'autres cas, les mesures sont effectuées par rapport au vide ou à une autre référence spécifique. Lors de la distinction entre ces références zéro, les termes suivants sont utilisés:

  • La pression absolue est zéro référencée au vide absolue et utilise une échelle absolue, il est donc égal à la pression de jauge plus la pression atmosphérique.

  • La pression de jauge est zéro référencée à la pression de l'air ambiant et est donc égale à la pression absolue moins la pression atmosphérique.

  • La pression différentielle est la différence de pression entre deux points.

Zéro références utilisées sont généralement impliqués par le contexte, et les mots ne sont ajoutés que lorsque la clarification est requise. La pression du tire et la pression artérielle sont des pressions de jauge par convention, tandis que la pression atmosphérique, la pression du vide profonde et la pression de l'altimètre doivent être des pressions absolues.Pour la plupart des fluides de travail où le fluide est présent dans un système fermé, la mesure de la pression de jauge domine. Un manomètre connecté au système indiquera la pression par rapport à la pression barométrique actuelle. Les choses changent lorsque la pression de vide extrême est mesurée, alors la pression absolue est Souvent utilisé à la place, et les instruments de mesure utilisés varient.La pression différentielle est couramment utilisée dans les systèmes de processus industriels. Un manomètre différentiel a deux ports d'entrée, chacun connecté à l'un des volumes dont la pression est surveillée. Opérateur ou système de contrôle pour examiner deux jauges distinctes et déterminer la différence de lectures.Les lectures de pression de vide moyen peuvent être ambiguës sans le contexte approprié, car ils peuvent représenter une pression absolue ou de jauge sans signe négatif. pouces de mercure (pression atmosphérique typique) - 26 pouces de mercure (pression de jauge).La pression atmosphérique est généralement d'environ 100 kPa au niveau de la mer, mais varie avec l'altitude et le temps. Si la pression absolue d'un fluide reste constante, la pression de jauge du même fluide changera que la pression atmosphérique change. Par exemple, lorsqu'une voiture est entraînée En haut d'une colline, la pression (jauge) augmente en raison de la baisse de la pression atmosphérique. La pression absolue à l'intérieur du pneu est fondamentalement constante.L'utilisation de la pression atmosphérique comme référence est généralement indiquée par un "g " après l'unité de pression, comme 70 psig, ce qui signifie que la pression mesurée est la pression totale moins la pression atmosphérique. Il existe deux types de pression de référence de jauge: ventilé jauge (VG) et jauge scellée (SG).

Par exemple, les émetteurs de pression ventilés permettent d'exposer la pression de l'air externe sur le côté négatif du diaphragme de détection de pression à travers un câble d'évent ou un trou dans le côté de l'appareil afin que la pression toujours mesurée se réfère à la pression d'air ambiante. Le capteur de pression de référence ventilé doit toujours lire la pression zéro lorsque la connexion de la pression de processus est laissée ouverte à l'air.Les références de jauge scellées sont très similaires, sauf que la pression atmosphérique est scellée du côté négatif du diaphrag. Ce fait généralement utilisé dans les plages de haute pression, telles que les systèmes hydrauliques, où les changements de pression atmosphérique ont un effet négligeable sur la précision de la lecture, donc la ventilation n'est pas obligatoire. Cela permet également à certains fabricants de fournir des récipients de pression secondaire par précaution supplémentaire pour la sécurité des équipements de pression si la pression éclatée du diaphragme de détection de pression primaire est dépassée.Il existe une autre façon de créer une référence de jauge scellée, qui est de sceller le vide élevé à l'arrière du diaphragme de détection. Le signal de sortie est ensuite décalé de sorte que le capteur de pression se lit près de zéro lors de la mesure de la pression barométrique.Un capteur de pression de référence de jauge scellé ne lira jamais exactement zéro car la pression barométrique change toujours, dans ce cas, la référence est fixée à 1 bar.Pour produire des capteurs de pression absolue, les fabricants scellent un vide élevé derrière le diaphragme de détection. Si la connexion de la pression de processus de l'émetteur de pression absolue est ouverte à l'air, elle lira la pression d'air réelle.

Pression statique et dynamique

La pression statique est uniforme dans toutes les directions, de sorte que les mesures de pression sont indépendantes de la direction dans un fluide stationnaire (statique). Hombalement, l'écoulement exerce une pression supplémentaire sur les surfaces perpendiculaires à la direction de l'écoulement et a peu d'effet sur les surfaces parallèles à la direction de l'écoulement . Cette composante directionnelle de la pression dans un fluide mobile (dynamique) est appelée pression dynamique. Instruments face à la direction de l'écoulement Mesurez la somme de la pression statique et dynamique; Cette mesure est appelée pression totale ou pression de stagnation. Étant donné que la pression dynamique est référencée à la pression statique, elle n'est ni jauge ni absolue; c'est une pression différentielle.Alors que la pression de jauge statique est essentielle pour déterminer la charge nette sur la paroi du tuyau, la pression dynamique est utilisée pour mesurer le débit et la vitesse de l'espace. La pression dynamique peut être mesurée en prenant la différence de pression entre les instruments parallèles et perpendiculaires à l'écoulement. Par exemple, les tubes Pitot effectuent cette mesure dans les avions pour déterminer la vitesse. La présence d'instruments de mesure induit inévitablement des shunts et crée des turbulences, donc leur forme est essentielle à la précision et les courbes d'étalonnage sont souvent non linéaires.

Applications

1. Altimètre


2. baromètre


3. Gauge de profondeur


4. Capteur de carte


5. Tube Pitot


6. sphygmomanomètre

Instruments

De nombreux instruments de mesure de la pression ont été inventés, chacun avec ses avantages et ses inconvénients. La plage de pression, la sensibilité, la réponse dynamique et le coût varient tous selon les ordres de grandeur d'une conception d'instruments à une autre. Le type le plus ancien est la colonne liquide (un tube vertical rempli de mercure) manomètre inventé par Evangelista Torricelli en 1643. Le tube U a été inventé par Christiaan Huygens en 1661.

Pression hydrostatique

Une jauge hydrostatique, comme un manomètre à colonne de mercure, compare la pression à la force hydrostatique par unité à la base de la colonne de fluide. Les mesures statiques du manomètre sont indépendantes du type de gaz mesuré et peuvent être conçues pour avoir un étalonnage très linéaire.

Piston

0,1 Les jauges de piston utilisent des ressorts (tels que des jauges de pneus relativement inexactes) ou des poids solides pour équilibrer la pression du fluide, auquel cas il est appelé testeur de poids mort et peut être utilisé pour calibrer d'autres jauges.

0,2 réglementation McLeod

0.3 Le manomètre MacLeod sépare un échantillon de gaz et le comprime dans un manomètre de mercure modifié à une pression de quelques millimètres de mercure. Cette technique est très lente et ne convient pas à une surveillance continue, mais a une bonne précision. Jusqu'à d'autres manomètres, les lectures de manomètre McLeod dépendent de la composition du gaz, car l'interprétation repose sur la compression de l'échantillon à un gaz idéal. En raison du processus de compression, les jauges McLeod ignorent complètement les pressions partielles de la condensation de vapeurs non idéales, telles que l'huile de pompage, le mercure ou même l'eau si la compression est suffisante.

0.4 Plage utile: Vaim d'environ 10−4 Torr [10] (environ 10−2 Pa) jusqu'à 10−6 Torr (0,1 MPa), 0.5 0,1 MPa est la pression la plus basse qui peut être mesurée directement avec la technologie actuelle. Les autres manches à vide peuvent mesurer des pressions plus faibles, mais uniquement indirectement en mesurant d'autres propriétés liées à la pression. Ces mesures indirectes doivent être calibrées en unités SI par mesure directe, le plus souvent la jauge McLeod.

Anéroïde

Les manomètres anéroïdes sont basés sur un élément de détection de pression métallique qui fléchit élastiquement sous l'action d'un différentiel de pression. "Anéroïde " signifie "sans fluide ", un terme qui distinguait à l'origine ces jauges des jauges de pression statique mentionnées ci-dessus. Cependant, les mangeoires anéroïdes peuvent être utilisées pour mesurer la pression des liquides et des gaz, et elles ne sont pas le seul type de manomètre qui peut fonctionner en l'absence de liquide. Par conséquent, ils sont souvent appelés jauges mécaniques dans les langues modernes. Contrairement aux jauges thermiques et à l'ionisation, les jauges anéroïdes ne dépendent pas du type de gaz mesuré et sont moins susceptibles de contaminer le système que les jauges de pression statiques. L'élément de détection de pression peut être un tube de Bourdon, un diaphragme, une capsule ou un ensemble de soufflets qui changent de forme en fonction de la pression dans la zone d'intérêt. La déviation de l'élément de détection de pression peut être lue par une liaison connectée à la aiguille, ou elle peut être lue par un capteur auxiliaire. Le capteur secondaire le plus courant dans les jauges à vide modernes mesure le changement de capacité dû à la déviation mécanique. Les instruments qui reposent sur les changements de capacité sont souvent appelés manomètres de capacité.