Что такое давление газа в чем в каких единицах оно измеряется
Содержание статьи
Единицы измерения параметров газа
Измерение давления газа. Величину избыточного давления газа измеряют манометрами, а для получения абсолютного давления необходимо к избыточному давлению прибавить атмосферное давление.
В системе СИ единица измерения давления — паскаль (Па), которая обозначает давление, вызываемое силой 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1 м2. Соотношения между единицами измерения давления приведены в таблице ниже.
Соотношение между единицами давления газа
Обозначение единиц | Па | дин/ см2 | кгс/м2 | кгс/см2 (ат) | бар | мм вод. ст. | мм рт. ст. |
1 паскаль(Па) | 1 | 10 | 0,102 | 102*10-6 | 10-5 | 0,102 | 7,5*10-3 |
1 дин/см2 | 0,1 | 1 | 10,2*10-3 | 1,02*10-6 | 10-6 | 10,2*10-3 | 750*10-6 |
1 кгс/м2 | 9,81 | 98,1 | 1 | 10-4 | 98,1*10-6 | 1 | 73,56*10-3 |
1 кгс/см2 (ат) | 98,1*103 | 98*103 | 104 | 1 | 0,981 | 104 | 735,6 |
1 бар | 105 | 106 | 10,2*103 | 1,02 | 1 | 10,2*103 | 750 |
1 мм вод. ст. | 9,81 | 98,1 | 1 | 10-4 | 98,1*10-6 | 1 | 73,56*10-3 |
1 мм рт. ст. | 133,3 | 1333 | 13,6 | 1,36*10-3 | 1,333*10-3 | 13,6 | 1 |
Измерение температуры. При нагревании тела расширяются и увеличиваются в объеме. Больше всего расширяются газообразные тела, меньше — твердые. Например, газопровод длиной 100 м при нагревании до 100 °С увеличит свою длину только на 12 см; 100 л воды при нагревании до 100 “С увеличат свой объем на 4 л. При нагревании газа от 0 до 273 °С его объем увеличивается в два раза.
Температуру газа измеряют жидкостными термометрами, шкала которых имеет две постоянные точки: таяния льда (0 °С) и кипения воды (100 °С). Наиболее точны и просты в обращении ртутные термометры. Применяют также и шкалу Кельвина, в которой точка 0 соответствует абсолютному нулю, то есть такой степени охлаждения тела, при которой прекращается всякое движение молекул любого вещества. Абсолютный нуль, принимаемый за начало отсчета температур в системе СИ, в технической системе равен 273,16 °С. Таким образом, показания абсолютной шкалы больше на 273,2 °С.
Пример. Если продукты сгорания газа имеют температуру по Цельсию 200 °С, то по абсолютной шкале Кельвина та же температура равна 200 + 273,16 = 473,16 К.
Измерение количества теплоты. В качестве основной единицы измерения количества теплоты ранее принималась калория (кал) — это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 г дистиллированной воды для повышения ее температуры с 19,5 до 20,5 °С при давлении 101,325 кПа.
В теплотехнике применяется укрупненная единица измерения — килокалория (ккал), равная 1000 кал. Килокалория — это количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг дистиллированной воды для повышения ее температуры на 1 °С.
В системе единиц СИ теплота выражается универсальной единицей — джоулем (Дж). Джоуль — это работа, которую совершает сила в 1 Н на пути в 1 м. Можно применить и более крупную и удобную единицу (килоджоуль, кДж), равную 1000 Дж, 1 Дж = 0,239 кал.
Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 м3 газа, называется удельной теплотой сгорания газового топлива. Теплоту сгорания газа измеряют в ккал/м3 при температуре 20 °С и давлении 760 мм рт. ст. Различают низшую теплоту сгорания QHи высшую QB.
Высшую и низшую теплоту сгорания природного газа подсчитывают по следующим формулам:
QB = 95СН4 + 167C2H6 + 237C3H8 + 307C4h20
QH = 85,5CH4 + 152C2H6 + 218C3H8 + 284С4Н10 ,
где CH4, C2H6, С3Н8, C4h20 — содержание в природном газе метана, этана, пропана и бутана в процентах по объему. Цифровые значения обозначают низшие и высшие теплоты сгорания метана, этана и т. д., пересчитанные на 1 % горючего компонента.
Перевод физических единиц количества теплоты в систему СИ приведен в таблице ниже.
Перевод количества теплоты, выраженной в калориях, на джоули
Кало рии, кал | Калории, кал | |||||||||
1 2 3 | 4 5 6 7 | 8 9 | ||||||||
Джоули, Дж | ||||||||||
4,2 | 8,4 | 12,6 | 16,7 | 20,9 | 25,1 | 29,3 | 33,5 | 37,7 | ||
10 | 41,9 | 46,1 | 50,2 | 54,4 | 58,6 | 62,8 | 67 | 71,2 | 75,4 | 79,5 |
20 | 83,7 | 87,9 | 92,1 | 96,3 | 100,5 | 104,7 | 108,9 | 113 | 117,2 | 121,4 |
30 | 125,6 | 129,8 | 134 | 138,1 | 142,4 | 146,6 | 150,7 | 154,9 | 159,1 | 163,3 |
40 | 167,5 | 171,7 | 175,8 | 180 | 184,2 | 188,4 | 192,6 | 196,8 | 201 | 205,9 |
50 | 209,3 | 213,5 | 217,7 | 221,9 | 226,1 | 230,3 | 234,5 | 238,7 | 242,8 | 247 |
60 | 251,2 | 255,4 | 259,6 | 263,3 | 268 | 272,1 | 276,3 | 280,5 | 284,7 | 288,9 |
70 | 293,1 | 297,3 | 301,4 | 305,6 | 308,9 | 314 | 318,2 | 322,4 | 326,6 | 330,8 |
80 | 334,9 | 339,1 | 343,3 | 347,5 | 351,7 | 355,9 | 360,1 | 364,3 | 368,4 | 372,6 |
90 | 376,8 | 361 | 385,3 | 389,4 | 393,6 | 397,7 | 401,9 | 406,1 | 410,3 | 414,5 |
Примечания:
| ||||||||||
Для удобства сравнения различных видов топлива введено понятие условного топлива, теплоту сгорания которого принимают равной 7000 ккал/кг, или 29288 кДж/кг.
Чтобы привести любое топливо к условному, необходимо значение его низшей теплоты сгорания разделить на эту величину. Величина, показывающая, во сколько раз теплота сгорания данного топлива больше теплоты сгорания условного топлива, называется тепловым эквивалентом.
Для метана тепловой эквивалент
Ккал = QH/7000 = 8558/7000 = 1,22,
где QH — низшая теплота сгорания метана, ккал/м3; 7000 — теплота сгорания условного топлива. 1 м3 метана эквивалентен 1,22 кг условного топлива.
Измерение объема и плотности газов. Объем газа измеряют в кубических метрах (м3). В связи с тем, что объем газов значительно изменяется при нагревании, охлаждении и сжатии, для сравнения объемных количеств газа их приводят к нормальным и стандартным условиям.
Нормальными условиями принято считать температуру 0 °С (273,2 К) и давление 101,325 кПа. На практике за единицу измерения количества газа принимают 1 м3 газа, взятого при давлении 101,325 кПа, температуре 20 °С и нулевой влажности. Эти условия принято считать стандартными. Для пересчета параметров, характеризующих состояние газа, на нормальные или стандартные условия можно использовать следующие формулы:
- приведение газа к нормальным условиям
- приведение газа к стандартным условиям
где V0 — объем газа при нормальных условиях; Vt — объем газа при заданном давлении и температуре t, °С; Рt — давление газа в момент измерения объема газа при температуре 1, °С; Р0 — нормальное давление газа (101,325 кПа); 273,2 — нормальная температура, К; V20 — объем газа при стандартных условиях, то есть при t = 273,2 + 20 = = 293,2 К и давлении Р0.
Масса газа в единице объема называется плотностью. Применительно к газам плотность имеет размерность кг/м3 и определяется обычно при температуре 0 °С и давлении 101,325 кПа.
Чтобы показать, насколько 1 м3 данного газа легче или тяжелее 1 м3 воздуха, определяют относительную плотность. Для этого необходимо плотность газа разделить на плотность воздуха при нормальных условиях.
Источник
Давление газа единица физической величины
Сравнительная таблица единиц измерения давления
Единицы измерения давления или механического напряжения – это величины, применяемые в механике.
Предлагаем ознакомиться со справочной информацией, которая поможет перевести исходные данные показателей величины давления в нужные единицы измерения.
Эта систематизированная подсказка станет надёжным и практичным помощником, и не придётся держать в голове базовые, наиболее применяемые единицы измерения давления и их соотношения.
Не так давно Российская Федерация изменила базовые единицы измерения, поэтому наша таблица будет актуальной и для новичков, и опытных специалистов, чтобы легко переводить кгс/см2 в МПа, кгс/см2 в кПа и т.д.
Таблица единиц измерения давления
3. Миллиметр ртутного столба (внесистемная единица измерения давления) иногда называется «торр» (русское обозначение — торр, международное — Torr) в честь Эванджелисты Торричелли):
4. Микрон ртутного столба (дольная единица измерения равная 10−3 торр, то есть допуск отклонений от заданного размера):
5. Миллиметр водяного (или водного) столба (внесистемная единица измерения давления):
- русское обозначение: мм вод. ст. или мм H2O ;
- международное: mm H2O.
6. Атмосфера (внесистемная единица измерения давления, приблизительно равная атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана).
Атмосфера физическая (нормальная, стандартная) :
7. Килограмм-сила на сантиметр квадратный, килограмм-сила на метр квадратный :
- русское обозначение: кгс/м2 или кГ/м2 ;
- международное: kgf/m2 или kgF/m2.
8. Дина на сантиметр квадратный :
- русское обозначение: дин2 , международное обозначение: dyn2
- русское обозначение: Б ; международное: B или Ba.
9. Фунт-сила на дюйм квадратный :
10. Пьеза (тонно-сила на метр кв. , стен на метр кв. – исключены из современных технических стандартов :
- русское обозначение: пз ; международное: pz .
Данная публикация носит исключительно ознакомительный характер, подбор датчиков сопряжен со множеством факторов. Обратитесь к специалистам компании ООО «РусАвтоматизация» для правильного подбора оборудования.
Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропускать новые публикации.
Источник
Давление. В чем измеряется давление?
Давление — физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. Для обозначения давления обычно используется символ p — от лат.pressūra (давление).
Давление на поверхность может иметь неравномерное распределение, поэтому различают давление на локальный фрагмент поверхности и среднее давление на всю поверхность.
Давление на локальной площади поверхности определяется как отношение нормальной составляющей силы dFn, действующей на этот фрагмент поверхности, к площади этого фрагмента dS:
Среднее давление по всей поверхности есть отношение нормальной составляющей силы Fn, действующей на данную поверхность, к её площади S:
Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, датчиков давления, атмосферного давления — барометрами.
Единицы измерения давления имеют давнюю историю и с учетом разных сред (жидкость, газ, твердое тело) достаточно разнообразны. Приведем основные.
Паскаль
В Международной системе единиц (СИ) измеряется в паскалях (русское обозначение: Па; международное: Pa). Паскаль равен давлению, вызываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр.
Один паскаль — небольшое давление. Примерно такое давление создает лежащий на столе листок из школьной тетради. Поэтому очень часто используют кратные единицы давления:
| гектопаскаль (гПа) | 1 гПа = 100 Па = 10 2 Па |
| килопаскаль (кПа) | 1 кПа = 1′000 Па = 10 3 Па |
| мегапаскаль (МПа) | 1 МПа = 1′000′000 Па = 10 6 Па |
Тогда получаем следующее соответствие: 1 МПа = 1 МН/м² = 1 Н/мм² = 100 Н/см².
Также, шкалы приборов для измерения давления могут быть градуированы в величинах Н/м 2 или Н/мм 2 .
Соотношения величин к 1 Па:
| МПа | |
| Бар (bar, бар) | 0,1 |
| Техническая атмосфера (at, ат), кгс/см 2 | 10,197 |
| Физическая атмосфера (atm, атм) | 9,8692 |
| Миллиметр ртутного столба (мм рт.ст., mm Hg, Torr, торр) | 7500,6 |
| Метр водяного столба (м вод.ст., m H2O) | 10,197 |
| Фунт-сила на кв. дюйм (psi) | 145,04 |
Ди́на
Ди́на (русское обозначение: дин, международное обозначение: dyn) — единица силы в системе единиц СГС. Одна дина численно равна силе, которая сообщает телу массой в 1 грамм ускорение в один сантиметр в секунду за секунду.
1 дин = 1 г·см/с 2 = 10 -5 H = 1,0197·10 -6 кгс
СГС (сантиметр-грамм-секунда) — система единиц измерения, которая широко использовалась до принятия Международной системы единиц (СИ). Другое название — абсолютная физическая система единиц.
Бар (bar, бар)
Бар (русское обозначение: бар; международное: bar???? — внесистемная единица измерения давления, примерно равная одной атмосфере, используется для жидкостей и газов, находящихся под давлением.
Почему бар, а не паскаль? Для технических измерений, где присутствует высокое давление, паскаль — слишком мелкая единица. Поэтому ввели единицу более крупную — 1 бар. Приблизительно это давление земной атмосферы.
| 1 бар = | |
| Паскаль (Pa, Па) | 10 5 Па = 0,1 МПа |
| Физическая атмосфера (atm, атм) | 0,98692 атм |
| кгс/см 2 | 1,0197 кгс/см 2 |
| Миллиметр ртутного столба (мм рт.ст., mm Hg, Torr, торр) | 750,06 мм рт.ст. |
| дин/см 2 | 10 6 дин/см 2 |
Бар — внесистемная единица измерения давления.
| Российская Федерация | Без ограничения срока с областью применения «промышленность». |
| Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) | Могут временно применяться до даты, установленной национальными предписаниями, но которые не должны вводиться, если они не используются. |
Килограмм-сила
Килограмм-сила равен силе, которая сообщает покоящейся массе, равной массе международного прототипа килограмма, ускорение, равное нормальному ускорению свободного падения (9,80665 м/с 2 ).
1 кгс = 1 кг * 9,80665 м/с 2 = 9,80665 Н
Килограмм-сила примерно равна силе, с которой тело массой 1 килограмм давит на весы на поверхности Земли, поэтому удобна тем, что её величина равна весу тела массой в 1 кг, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 5 кгс.
| 1 кгс | = 9,80665 Н | ≈ 10 Н |
| 1 Н | ≈ 0,10197162 кгс | ≈ 0,1 кгс |
| 100 кгс/м 2 | ≈ 1 кПа | = 1 кН/м 2 |
| 1 лошадиная сила | 75 кгс·м/с |
Килограмм-сила (русское обозначение: кгс или кГ; международное: kgf или kgF) — единица силы в системе единиц МКГСС (Метр — КилоГрамм-Сила — Секунда).
| Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) | Должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются. |
| Российская Федерация | Килограмм-сила и грамм-сила допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока действия с областью применения «все области»,, допускаемых к применению в Российской Федерации, используется только в тех случаях, когда количественные значения величин «невозможно или нецелесообразно» выражать в единицах СИ. |
Техническая атмосфера (at, ат), кгс/см 2
Техническая атмосфера (русское обозначение: ат; международное: at) — равна давлению, производимому силой в 1 кгс, равномерно распределённой по перпендикулярной к ней плоской поверхности площадью 1 см 2 . Таким образом,
1 ат = 98 066,5 Па
| Российская Федерация | — |
| Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) | Должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются. |
Физическая атмосфера (atm, атм)
Нормальная, стандартная или физическая атмосфера (русское обозначение: атм; международное: atm) — внесистемная единица, равна давлению столба ртути высотой 760 мм на его горизонтальное основание при плотности ртути 13 595,04 кг/м 3 , при температуре 0°C и при нормальном ускорении свободного падения 9,80665 м/с 2 .
1 атм = 760 мм.рт.ст.
В соответствии с определением:
| 1 атм | 101 325 Па |
| 1 атм | 1,033233 ат |
| Российская Федерация | Допущена к использованию в качестве внесистемной единицы с областью применения «все области». |
| Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) | Должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются. |
Миллиметр ртутного столба
Миллиметр ртутного столба (русское обозначение: мм рт.ст.; международное: mm Hg) — внесистемная единица измерения давления, иногда называется «торр» (русское обозначение — торр, международное — Torr) в честь Эванджелисты Торричелли.
1 мм рт.ст. ≈ 133,3223684 Па
| Атмуровень моря | 760 мм рт.ст. |
| 760 мм рт.ст. | 101 325 Па |
| 1 мм рт.ст. | 101 325 / 760 ≈ 133,3223684 Па |
| 1 мм рт.ст. | 13,5951 мм вод.ст. |
Происхождение этой единицы связано со способом измерения атмосферного давления при помощи барометра, в котором давление уравновешивается столбиком жидкости. В качестве жидкости часто используется ртуть, поскольку у неё очень высокая плотность (≈13 600 кг/м 3 ) и низкое давление насыщенного пара при комнатной температуре.
| Российская Федерация | Допущен к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «медицина, метеорология, авиационная навигация» |
| Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) | Могут временно применяться до даты, установленной национальными предписаниями, но которые не должны вводиться, если они не используются. |
Миллиметры ртутного столба используются, например, в вакуумной технике, в метеорологических сводках и при измерении кровяного давления.
В США и Канаде также используется единица измерения «дюйм ртутного столба» (обозначение — inHg). 1 inHg = 3,386389 кПа при 0 °C.
Миллиметр водяного столба
Миллиметр водяного столба (русское обозначение: мм вод.ст., мм H2O; международное: mm H2O) — внесистемная единица измерения давления. Равен гидростатическому давлению столба воды высотой 1 мм, оказываемому на плоское основание при температуре воды 4 °С.
В Российской Федерации допущен к использованию в качестве внесистемной единицы измерения давления без ограничения срока с областью использования «все области».
В основном в теоретической физике жидкость рассматривают, как идеальную. Но на практике всё сложнее. Жидкость имеет и трение о стенки и внутреннее трение, вязкость и растворяет в себе газы и выделяет их, что создает определенные сложности. В этой статье рассмотрим основные физические свойства реальной жидкости.
Все материалы, представленные на сайте, носят исключительно справочный и ознакомительный характер и не могут считаться прямой инструкцией к применению. Каждая ситуация является индивидуальной и требует своих расчетов, после которых нужно выбирать нужные технологии.
Не принимайте необдуманных решений. Имейте ввиду, что то что сработало у других, в ваших условиях может не сработать.
Администрация сайта и авторы статей не несут ответственности за любые убытки и последствия, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.
Сайт может содержать контент, запрещенный для просмотра лицам до 18 лет.
Источник
Источник
Измеритель давления газа (в чем измеряется давление газа). Как измерить давление газа в газовом котле своими руками
Давайте по порядку разберемся, какими приборами мы сможем измерять давление газа.
Приборы для измерения давления
Нередко появляется острая необходимость в приборе для измерения давления жидкостей и газов. Рабочие рамки давления требуют непрерывного контроля в каждой трубопроводной системе или емкости, и для этого применяют устройства для измерения давления газа или измерительные установки. Хороший измеритель давления газа будет гарантом постоянной работы оборудования, независимо от используемой системы, где присутствует давление, будь это газовый трубопровод, отопительная схема или кругооборот замкнутого типа.
Факторы, которые стоит учитывать при выборе газового измерительного устройства:
- Какой принцип работы.
- Вид измеряемого давления.
- Разновидность класса точности.
- Применение и его назначение.
Манометры давления
Манометр – это измерительное устройство или установка для измерения дифференциального (например, dp05 датчик дифференциального давления жидкостей газов), абсолютного или избыточного давления. Наиболее распространенные предназначены для измерения только избыточного давления. «Ноль» в таком устройстве находится в соответствии с уровнем давления воздуха. Есть манометры, которые предназначены для универсального измерения, например, фд 09 — измеритель давления газа.
В чем измеряется давление газа
1 Ньютон на метр квадратный равен 1 Паскаль, а 1 атмосфера равна 101325 Паскаль. Такая единица, как «Бар» равна 105 Па.
По назначению выделяют следующие виды манометров для измерения давления газа:
- Общетехнические.
- Эталонные.
- Специальные.
Какими приборами измерить давление газа
На данный момент, передовые технологии позволяют использовать разные типы устройств, что показывают значение давления в определенных интервалах:
- Электронные манометры – приборы высокоточные. Такие устройства могут работать от 0, до предельных температурных значений. Одним из таких устройств является электронный манометр для измерения давления газа ht.
- Мановакуумметры используется при чрезмерных характеристиках от — до +.
- Вакуумметры (подразделяются на тягомеры и менее распространенные тягонапоромеры) предназначены для пониженного атмосферного давления в диапазоне от -1 до 0.
- Манометры, что предназначены для экстремально пониженных значений до +40 кПа.
Установка манометра
Устройство должно быть расположено на открытом месте не выше 3 метров от уровня площадки, чтобы службы контроля смогли распознать его показания. Манометр устанавливают на трубопроводе между запирающей арматурой и емкостью.
Корпус устройства в поперечнике по правилам должен быть больше или равняться 10 см.
Для того, чтобы отличить тип используемого манометра, они окрашены в разные тона.
- Голубой – используется в кислородных устройствах.
- Желтый – для аммиачных устройств.
- Красный – для воспламеняемых газов.
- Черный – для не горящих газов.
- Белый – используется для устройств с ацетиленом
Установка манометра может производиться несколькими способами:
- Прямым путем.
- На трехходовой кран.
- С помощью импульсивной трубки.
Прибор контроля давления газа buderus
Прибор контроля давления газа предназначен для отключения котла при падении давления газа в магистрали и является дополнительным оборудованием для котлов Buderus.
Предотвращает аварийное отключение котла и защищает от прогорания газовой горелки при низком давлении газа в магистрали, а именно завершает работу котла. После восстановления нормального давления газа, котел автоматически включается.
Технические характеристики датчика давления котла Будерус
- Тип: автоматика для котлов.
- Страна производитель: Германия.
- Гарантия: 1 год.
- Внешнее исполнение: прямоугольная форма.
- Внешнее исполнение: цвет черный.
- Технические характеристики: высота — 0,17 см, глубина — 0,12 см, ширина — 0,22 см.
Функции и оснащение: возможность программирования — нет, индикация давления.
Подводя итоги, предлагаю посмотреть несколько видео об измерительных газовых приборах.
Источник