Ako sa pretlak líši od absolútneho tlaku?

Ako sa pretlak líši od absolútneho tlaku?

Ako profesionálny dodávateľ tlaku sa často stretávam so zákazníkmi, ktorí sú zmätení ohľadom rozdielu medzi pretlakom a absolútnym tlakom. Pochopenie týchto dvoch pojmov je kľúčové, najmä pokiaľ ide o výber správnych zariadení na meranie tlaku pre rôzne aplikácie. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do detailov meracieho tlaku a absolútneho tlaku, vysvetlím ich rozdiely a prediskutujem ich praktické dôsledky v rôznych odvetviach.

Čo je merací tlak?

Pretlak je tlak meraný vo vzťahu k okolitému atmosférickému tlaku. Inými slovami, udáva množstvo, o ktoré tlak tekutiny alebo plynu prevyšuje alebo klesá pod atmosférický tlak v určitom mieste. Pretlak sa bežne používa v každodenných aplikáciách, kde je dostatočný referenčný bod atmosférického tlaku.

Napríklad, keď kontrolujete tlak v pneumatikách vášho auta, tlakomer ukazuje tlak na manometri. Merač meria tlak vo vnútri pneumatiky nad atmosférickým tlakom. Ak meradlo ukazuje 32 psi (libier na štvorcový palec), znamená to, že tlak vo vnútri pneumatiky je o 32 psi vyšší ako vonkajší atmosférický tlak.

Merací tlak môže byť kladný alebo záporný. Kladný pretlak znamená, že tlak tekutiny alebo plynu je vyšší ako atmosférický tlak. Záporný pretlak, tiež známy ako vákuový tlak, nastáva, keď je tlak nižší ako atmosférický tlak. Napríklad v systéme vákuovej pumpy môže manometer ukazovať zápornú hodnotu tlaku, čo naznačuje, že tlak vo vnútri systému je nižší ako atmosférický tlak.

Čo je absolútny tlak?

Na druhej strane absolútny tlak sa meria vzhľadom na dokonalé vákuum. Zahŕňa tak pretlak, ako aj atmosférický tlak. V dokonalom vákuu je absolútny tlak nulový. So zvyšujúcim sa tlakom stúpa aj absolútna hodnota tlaku.

Matematicky možno vzťah medzi absolútnym tlakom (P_abs), pretlakom (P_gauge) a atmosférickým tlakom (P_atm) vyjadriť ako:
P_abs = P_gauge + P_atm

Napríklad na hladine mora je štandardný atmosférický tlak približne 14,7 psi. Ak tlakomer načítava pretlak v nádobe 30 psi, absolútny tlak vo vnútri nádoby by bol 30 psi (pretlak) + 14,7 psi (atmosférický tlak) = 44,7 psi.

Absolútny tlak sa často používa vo vedeckých a inžinierskych aplikáciách, kde sa vyžadujú presné merania, ako napríklad v kozmickom priemysle, výskume vo vysokých nadmorských výškach a niektorých chemických procesoch. V týchto scenároch poskytuje odkaz na dokonalé vákuum zásadnejšie a konzistentnejšie meranie tlaku.

Rozdiely medzi meraným tlakom a absolútnym tlakom

1. Referenčný bod: Najvýraznejší rozdiel medzi pretlakom a absolútnym tlakom je referenčný bod. Pretlak používa ako referenciu miestny atmosférický tlak, zatiaľ čo absolútny tlak používa ako referenciu dokonalé vákuum.
2. Hodnoty merania: Na úrovni mora je pretlak atmosféry nulový, zatiaľ čo absolútny tlak atmosféry je približne 14,7 psi. Zmena atmosférického tlaku ovplyvňuje meranie pretlaku, ale nemá vplyv na merania absolútneho tlaku. Napríklad, ak vezmete zariadenie na meranie tlaku do vyššej nadmorskej výšky, kde je nižší atmosférický tlak, údaj na manometre sa zmení, ale údaj o absolútnom tlaku v uzavretom systéme zostane rovnaký.
3. Aplikácie: Pretlak je bežnejšie používaný vo všeobecných priemyselných a spotrebiteľských aplikáciách. Ľahšie sa meria a postačuje na väčšinu každodenných účelov, ako sú vodovodné systémy, monitorovanie tlaku v pneumatikách a hydraulické systémy. Absolútny tlak je však nevyhnutný v aplikáciách, kde je tlak vo vzťahu k vákuu kritický, ako napríklad vo vákuových komorách, hlbokomorskom prieskume a niektorých lekárskych zariadeniach.

Praktické dôsledky v rôznych odvetviach

1. automobilový priemysel: V automobilovom sektore sa merací tlak široko používa. Tlakomery merajú tlak v pneumatikách, pretože je to rozdiel tlaku, ktorý ovplyvňuje výkon a bezpečnosť pneumatík. V niektorých systémoch riadenia motora sa však na presné meranie tlaku v sacom potrubí používajú snímače absolútneho tlaku. Tento údaj je kľúčový pre riadiacu jednotku motora, aby správne vypočítala zmes vzduchu a paliva. Napríklad nášSilikónový snímač tlaku SLDP3351 - DPmôže byť použitý v automobilových aplikáciách na presné meranie tlaku.
2. Letecký priemysel: V letectve je absolútny tlak nanajvýš dôležitý. Letecké výškomery pracujú na princípe merania absolútneho tlaku atmosféry. Keď lietadlo stúpa, absolútny tlak klesá a výškomer premieňa túto zmenu tlaku na údaj o výške. Okrem toho sa v systémoch pohonu rakiet používajú merania absolútneho tlaku na monitorovanie tlaku vo vnútri palivových nádrží a spaľovacích komôr, aby sa zabezpečilo správne fungovanie motorov.
3. Chemický a spracovateľský priemysel: V chemických závodoch sa v závislosti od procesu používa pretlak aj absolútny tlak. Pre procesy, kde je dôležitý rozdiel tlaku vzhľadom k atmosfére, ako napríklad v potrubiach prepravujúcich tekutiny, sa používajú snímače tlaku. Pre procesy, ktoré sa vyskytujú v podmienkach vákua alebo ktoré je potrebné porovnať s referenčnou hodnotou nulového tlaku, sú potrebné snímače absolútneho tlaku. nášPrevodník úrovne diferenčného tlakumožno použiť na meranie tlakových rozdielov v rôznych chemických procesoch.
4. Potravinársky a nápojový priemysel: Pretlak sa bežne používa na monitorovanie tlaku v nádržiach a potrubiach počas výroby a skladovania potravín a nápojov. Napríklad pri výrobe nápojov sýtených oxidom uhličitým tlakomer meria tlak vo vnútri zásobníkov, aby sa zabezpečila správna úroveň sýtenia oxidom uhličitým. Avšak v niektorých procesoch balenia potravín, kde sa používa vákuové tesnenie, sa na vytvorenie a udržanie požadovaných podmienok vákua používajú snímače absolútneho tlaku. nášKapacitný snímač tlakuponúka vysoko presné meranie tlaku vhodné pre tieto aplikácie.

Výber pravého snímača tlaku

Pri výbere tlakového snímača pre vašu aplikáciu je nevyhnutné určiť, či potrebujete merať pretlak alebo absolútny tlak. Zvážte nasledujúce faktory:

• Požiadavky na aplikáciu: Pochopte povahu procesu, ktorý sledujete. Ak je kľúčovým parametrom rozdiel tlaku vo vzťahu k atmosfére, sú vhodné snímače tlaku. Ak potrebujete meranie vo vzťahu k vákuu, sú potrebné snímače absolútneho tlaku.
• Presnosť a precíznosť: Rôzne aplikácie vyžadujú rôzne úrovne presnosti. Niektoré procesy, ako napríklad vo farmaceutickom alebo leteckom priemysle, vyžadujú vysoko presné merania tlaku. Uistite sa, že ste vybrali snímač, ktorý môže spĺňať požadované špecifikácie presnosti.
• Podmienky prostredia: Zvážte faktory prostredia, ako je teplota, vlhkosť a prítomnosť korozívnych látok. Vyberte snímač tlaku, ktorý je navrhnutý tak, aby vydržal tieto podmienky.

Záver

Záverom možno povedať, že pretlak a absolútny tlak sú dva odlišné pojmy s rôznymi referenčnými bodmi a aplikáciami. Ako dodávateľ tlaku ponúkame širokú škálu tlakových snímačov, vrátane snímačov na meranie pretlaku a absolútneho tlaku, ako napr.Silikónový snímač tlaku SLDP3351 - DP,Prevodník úrovne diferenčného tlaku, aKapacitný snímač tlaku.

Ak potrebujete riešenia na meranie tlaku pre vaše odvetvie, sme tu, aby sme vám pomohli. Náš tím odborníkov vám môže pomôcť pri výbere správnych snímačov tlaku a poskytnúť vám potrebnú technickú podporu. Či už pracujete na malom projekte alebo na rozsiahlej priemyselnej aplikácii, máme produkty a znalosti, ktoré splnia vaše požiadavky. Neváhajte nás kontaktovať, aby sme prediskutovali vaše špecifické potreby a začali proces obstarávania.

Referencie

• Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Základy fyziky. Wiley.
• Young, HD a Freedman, RA (2016). Univerzitná fyzika Searsa a Zemanského. Pearson.