Что такое внешнее давление избыточное вакуумное абсолютное
Виды давления
Давление — действующая сила, находящаяся на поверхности тела, деленная на площадь данной поверхности. В системе СИ измеряется в Па (Паскалях). Метрологи измеряют давление в единицах измерения – миллибар, которая равно 100 Па. Для обозначения типа в нашем каталоге в разделе датчики давления у каждого датчика существует специально поле «Тип измеряемого давления». Разберем какие бывают типы.
Барометрическое давление — это абсолютное давление земной атмосферы. Свое название этот тип давления получил от измерительного прибора барометра, который как известно определяет атмосферное давление в определенный момент времени при определенно температуре и на определенной высоте над уровнем моря. Относительно этого давления определяются избыточное давление и вакуум.
Избыточное давление имеет место в том случае если имеется положительная разность между измеряемым давлением и барометрическим. То есть избыточное давление — это величина на которую измеряемое давлением больше барометрического. Для измерения этого вида давления используют манометр. В качестве примера датчика этого типа можете посмотреть прибор Агат-100М-ДИ.
Вакуум или по-другому вакуумметрическое давление — это величина на которую измеряемое давление меньше барометрического. Если избыточное давление обозначается в положительных единицах, то вакуум в отрицательных. Например, датчик Агат-100М-ДВ, способный измерять вакуум. Приборы способные измерять этот тип давления называют вакуумметрами.
Дифференциальное давление имеет место если сравнивается одно давление относительно другого, причем ни одно из них не равно барометрическому. Избыточное давление и вакуум меряется относительно барометрического давления. Если же измерить эти величины относительно любой другой величины, то мы получим уже дифференциальное. Мы могли бы привести пример и датчика дифференциального давления, но лучше дадим вам ссылку на поиск с помощью которого можно найти датчик любого типа из описанных в этой статье типа.
Давление и силы действующие на жидкость
Массовые и поверхностные силы действующие на жидкость
Из-за легкоподвижности на жидкость не могут действовать сосредоточенные нагрузки, а возможно лишь действие сил непрерывно распределенных либо по массе либо по поверхности жидкости. Все многообразие сил делят на массовые и поверхностные.
Массовые силы распределены по массе жидкого тела, и при их непрерывном распределении пропорционально этой массе.
В гидравлических расчетах используют единичные массовые силы, приходящиеся на единицу массы твердого тела.
Поверхностная сила ΔR, с которой выше лежащие потоки действуют на нижележащие.
ΔFр направленная перпендикулярно площадке нормально сжимающая сила или сила давления
В механике жидкости и газа используют единичные поверхностные силы, то есть напряжения. Единица измерения напряжения Н/м 2 = Па (Паскаль).
Средняя величина нормально вжимающего напряжения в площадке ΔA определяется по формуле:
Истинное давление в данной точке жидкого тела.
Давление
Измеряется давление в системе СИ Н/м 2 или Па (Паскалях), также существует множество других единиц измерения давления.
Давление, приложенное к внешней поверхности жидкости передается вем точкам и во сех направлениях одинаково, это положение называют законом Паскаля.
В обычных условиях (медленное текущих) жидкость на растяжение не работает, а значит давление положительно.
Если жидкость очень чистая (дегазированная), а процесс проходит очень быстро, знакопеременно, то в жидкости возможны кратковременные растягивающие напряжения, то есть давление может быть отрицательным.
Абсолютное и избыточное давление
Давление может измеряться по избыточный или абсолютной шкалам.
В избыточной шкале за 0 принято давление атмосферы, давление ниже атмосферного записывается со знаком минус.
Истинное давление называют абсолютным.
Таким образом, можно записать зависимости:
Манометрическое и вакуумметрическое давление
Положительное избыточное давление называют манометрическим, его измеряют с помощью манометра.
Отрицательное избыточное давление называют вакуумметрическим, его измеряют с помощью вакуумметра.
Давление абсолютное, избыточное, вакуум
Числовое значение давления определяется не только принятой системой единиц, но и выбранным началом отсчета. Исторически сложились три системы отсчета давления: абсолютная, избыточная и вакуумметрическая (рис.2.2).
Рис. 2.2. Шкалы давления. Связь между давлением абсолютным, избыточным и вакуумом
Абсолютное давление 
отсчитывается от абсолютного нуля (рис. 2.2). В этой системе атмосферное давление 
. Следовательно, абсолютное давление равно
.
Абсолютное давление всегда является величиной положительной.
Избыточное давление 
отсчитывается от атмосферного давления, т.е. от условного нуля. Чтобы перейти от абсолютного к избыточному давлению необходимо вычесть из абсолютного давления атмосферное, которое в приближенных расчетах можно принять равным 1ат:
.
Иногда избыточное давление называют манометрическим.
Вакуумметрическим давлением или вакуумом 
называется недостаток давления до атмосферного
.
Избыточное давление показывает либо избыток над атмосферным, либо недостаток до атмосферного. Ясно, что вакуум может быть представлен как отрицательное избыточное давление
.
Как видно, эти три шкалы давления различаются между собой либо началом, либо направлением отсчета, хотя сам отсчет может вестись при этом в одной и той же системе единиц. Если давление определяется в технических атмосферах, то к обозначению единицы давления (ат) приписывается ещё одна буква, в зависимости от того, какое давление принято за «нулевое» и в каком направлении ведется положительный отсчет.
— абсолютное давление равно 1,5 кг/см 2 ;
— избыточное давление равно 0,5 кг/см 2 ;
Чаще всего инженера интересует не абсолютное давление, а его отличие от атмосферного, поскольку стенки конструкций (бака, трубопровода и т.п.) обычно испытывают действие разности этих давлений. Поэтому в большинстве случаев приборы для измерения давления (манометры, вакуумметры) показывают непосредственно избыточное (манометрическое) давление или вакуум.
Единицы давления. Как следует из самого определения давления, его размерность совпадает с размерностью напряжения, т.е. представляет собой размерность силы, отнесенную к размерности площади.
За единицу давления в Международной системе единиц (СИ) принят паскаль 
— давление, вызываемое силой 
, равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 
, т.е. 
. Наряду с этой единицей давления применяют укрупненные единицы: килопаскаль (кПа) и мегапаскаль (МПа):
; 
; 
.
В технике в настоящее время в некоторых случаях продолжают применять также техническую МКГСС (метр, килограмм-сила, секунда, а) и физическую СГС (сантиметр, грамм, секунда) системы единиц. Используются также внесистемные единицы — техническую атмосферу и бар:
Не следует также смешивать техническую атмосферу 
с физической 
, которая все ещё имеет некоторое распространение в качестве единицы давления:
Виды давления. Абсолютное, избыточное и вакууметрическое давление
В самых разнообразных областях техники и науки, в самых разных технических приборах и сооружениях требуется проводить измерения давления жидкостей или газов. В зависимости от назначения инженеры должны иметь возможность проводить измерения давления и использовать соответствующие единицы для точного отображения этих показаний, а также уметь правильно или оперировать.
Единицы измерения давления
Абсолютное значение
Абсолютное давление ─ это истинное давление жидкостей, паров или газов, которое отсчитывается от абсолютного нуля давления (абсолютного вакуума).
Избыточное давление
Разность между абсолютным давлением p и атмосферным давлением pа называется избыточным давлением и обозначается ризб:
hп в этом случае называется пьезометрической высотой, которая является мерой избыточного давления.
На рисунке показан закрытый резервуар с жидкостью, на поверхности которой давление p0. Подключенный к резервуару пьезометр П (см. рис. ниже) определяет избыточное давление в точке А.
Абсолютное и избыточное давления, выраженные в атмосферах, обозначаются соответственно ата и ати.
Вакууметрическое давление
Вакуумметрическое давление, или вакуум, — недостаток давления до атмосферного (дефицит давления), т. е. разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением:
где hвак — вакуумметрическая высота, т. е. показание вакуумметра В, подключенного к резервуару, показанному на рисунке ниже. Вакуум выражается в тех же единицах, что и давление, а также в долях или процентах атмосферы.
Из выражений последних двух выражений следует, что вакуум может изменяться от нуля до атмосферного давления; максимальное значение hвак при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) равно 10,33 м вод. ст.
Инфографика для лучшего запоминания и понимания.
Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.
Блог об энергетике
энергетика простыми словами
Energynotes. §5. Что такое давление
5.1 Давление, как физическая величина, в отличие от температуры, определяется чётко, как сила, действующая по нормали на единицу поверхности, и измеряется в Паскалях (Па). Чаще всего затруднения возникают при определении уровней и единиц измерения давления.
Абсолютное давление отсчитывается от абсолютного нуля (абсолютного вакуума). Считается, что абсолютный нуль давления практически не достижим, даже в открытом космосе.
Важно: абсолютный вакуум и «давление вакуума» – это разные вещи, можно грубо сказать, что абсолютный вакуум – это 0 Па, а «давление вакуума» — это давление между 0 и атмосферным давлением 101325 Па (см. ниже).
Атмосферное и избыточное давление – это условные понятия.
Важно: не путать с физическую (атм) и техническую атмосферы (ат), техническая атмосфера равна 98066,5 Па.
Важно: иногда говорят, что давление вакуума – это отрицательное избыточное давление, при условии, что абсолютное давление меньше атмосферного, но автор считает, что такое определение неуместно и запутывает читателя.
Существует еще понятие дифференциального давления как разницы между давлением в двух точках измерения.
5.3 Паскаль, как единица измерения давления, установлена системой СИ. На практике значение давления может колебаться в достаточно большом диапазоне (от единицы до миллиона Па). Но для человека гораздо удобнее контролировать и фиксировать любые величины в пределах десятка, поэтому выбор единицы измерения на приборах зависит от уровня давления и исторического удобства.
Для давления до атмосферного (101325 Па) удобно использовать миллиметры ртутного столба (133,322 Па), метры водяного столба (9806,65 Па), psi (6894,76 Па), бар (100000 Па).
Для давления от атмосферного до 1000 атмосфер удобно использовать кгс/см 2 или «килограмм» (98 066,5 Па) и собственно физическую и техническую атмосферы. Для давления от 1000 атмосфер и выше удобно использовать просто МПа (10 6 Па).