Định Nghĩa Áp Suất - Đo Áp Suất Là Gì | Quy Đổi Đơn Vị Áp Suất

06/07/2018

Khái Niệm Về Áp Suất – Đo áp suất là gì ? là tình trạng làm việc của các thiết bị nhiệt thường có quan hệ mật thiết với áp suất làm việc của các thiết bị đó. Thiết bị nhiệt ngày càng được dùng với nhiệt độ và áp suất cao nên rất dễ gây sự cố nổ vỡ, trong một số trường hợp áp suất (hoặc chân không) trực tiếp quyết định tính kinh tế của thiết bị, vì những lẽ đó mà cũng như nhiệt độ việc đo áp suất cũng rất quan trọng.

Khái Niệm Về Áp Suất – Đo áp suất là gì ? Và ý nghĩa của nó
Áp suất là lực tác dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích, ký hiệu p
Các đơn vị của áp suất : 1Pa = 1 N/m2
1 mm Hg = 133,322 N/m²
1 mm H2O = 9,8 N/m²
1 bar = 10 5N/m
1 at = 9,8. 10 4N/m² = 1 kG/ cm² = 10 mH2O
Người ta đưa ra một số khái niệm như sau : Khi nói đến áp suất là người ta nói đến áp suất dư là phần lớn hơn áp suất khí quyển.

- Áp suất chân không : là áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển.
- Áp suất khí quyển ( khí áp ) : là áp suất khí quyển tác dụng lên các vật Pb(at).
- Áp suất dư là hiệu áp suất tuyệt đối cần đo và khí áp. Pd = Ptd – Pb
- Áp suất chân không là hiệu số giữa khí áp và áp suất tuyệt đối. Pck = Pb – Ptd
- Chân không tuyệt đối không thể nào tạo ra được
 Tùy theo đơn vị mà ta có các thang đo khác nhau như : kG/ cm² ; mmH2O .. .Nếu chúng ta sử dụng các dụng cụ đơn vị : mmH2O, mmHg thì H2O và Hg phải ở điều kiện nhất định.

ÁP KẾ CHẤT LỎNG
Ta có thể chia các áp kế này thành các loại sau : Loại dùng trong phòng thí nghiệm

Áp kế loại chữ U: Nguyên lý làm việc dựa vào độ chênh áp suất của cột chất lỏng : áp suất cần đo cân bằng độ chênh áp của cột chất lỏng

P1 – P2 = γ.h = γ (h1 +h2)

Khi đo một đầu nối áp suất khí quyển một đầu nối áp suất cần đo, ta đo được áp suất dư. Trường hợp này chỉ dùng công thức trên khi γ của môi chất cần đo nhỏ hơn γ của môi chất lỏng rất nhiều (chất lỏng trong ống chữ U).
Nhược điểm:
Các áp kế loại kiểu này có sai số phụ thuộc nhiệt độ (do γ phụ thuộc nhiệt độ) và việc đọc 2 lần các giá trị h nên khó chính xác. Môi trường có áp suất cần đo không phải là hằng số mà dao động theo thời gian mà ta lại đọc 2 giá trị h1, h2 ở vào hai điểm khác nhau chứ không đồng thời được.

Áp kế một ống thẳng :

Áp kế một ống

Ta thấy nếu biết : F1 , F2 thì khi đo ta chỉ cần đọc ở một nhánh tức là h2 => loại bỏ được sai số do đọc hai giá trị. Nếu F1 >> F2 thì ta có thể viết được ΔP = γ h2. Sai số của nó thường là 1%. Với môi chất làm bằng nước thì có thể đo 160 mm H2O ÷ 1000 mmH2O.

Vi áp kế: Loại này dùng để đo các áp suất rất nhỏ

Vi áp kế

Góc α có thể thay đổi được và bằng 60o, 30°, 45° …

Thay đổi (có thể thay đổi thang đo có thể đến 30mmH2O do h‘2 > h2 nên dễ đọc hơn do đó sai số giảm.

Khí áp kế thủy ngân: Là dụng cụ dùng đo áp suất khí quyển, đây là dụng cụ do khí áp chính xác nhất.

Áp kế thủy ngân

Pb = h . γHg
Sai số đọc 0,1mm
Nếu sử dụng loại này làm áp kế chuẩn thì phải xét đến môi trường xung quanh, do đó thường có kèm theo 1 nhiệt kế để đo nhiệt độ môi trường xung quanh để hiệu chỉnh.

Chân không kế Mcleod
Đối với môi trường có độ chân không cao, áp suất tuyệt đối nhỏ người ta có thể chế tạo dụng cụ đo áp suất tuyệt đối dựa trên định luật nén ép đoạn nhiệt của khí lý tưởng.

Chân không kế

Nguyên lý : Khi nhiệt độ không đổi thì áp suất và thể tích tỷ lệ nghịch với nhau. P1 V1 = P2 . V2Loại này dùng ta để đo chân không. Đầu tiên giữ bình Hg sao cho mức Hg ở ngay nhánh ngã 3. Nối P1(áp suất cần đo) vào rồi nâng bình lên đến khi được độ lệch áp là h => trong nhánh kín có áp suất P2 và thể tích V2.

Áp kế Pitston :

Áp kế Piston

Chủ yếu dùng trong phòng thí nghiệm có độ chính xác cao, dùng căn chỉnh đồng hồ. Khe hở giữa pít tông và xi lanh S phải thích hợp. Nếu S nhỏ thì ma sát lớn => độ nhạy kém. Nếu S lớn => dầu lọt ra ngoài nhiều => không chính xác.
Spt = 0,5 cm2 môi chất dùng là dầu biến áp hay dầu hỏa hoặc dầu tua bin hoặc dầu khoáng. Tùy thuộc vào khoảng áp suất cần đo mà chọn độ nhớt dầu thích hợp. Khi nạp dầu thường nạp vào khoảng 2/3 xi lanh. Thường dùng loại này làm áp kế chuẩn để kiểm tra các loại khác. Hạn đo trên thường : 2,5 ; 6,0 ; 250 ; 600 ; 2 500 ; 10 000 ; 25 000 kG/cm2
CCX = 0,2 ÷ 0,02. Đặc điểm của loại áp kế pít-tông thì trước khi sử dụng phải kiểm tra lại các quả cân.

Loại dùng trong công nghiệp

Trong công nghiệp người ta thường dùng để đo hiệu áp suất gọi là hiệu áp kế

Áp kế và hiệu áp kế đàn hồi.
Bộ phận nhạy cảm các loại áp kế này thường là ống đàn hồi hay hộp có màng đàn hồi, khoảng đo từ 0 ÷ 10 000 kG/ cm2 và đo chân không từ 0,01 ÷ 760 mm Hg.
Đặc điểm của loại này là kết cấu đơn giản, có thể chuyển tín hiệu bằng cơ khí, có thể sử dụng trong phòng thí nghiệm hay trong công nghiệp, sử dụng thuận tiện và rẻ tiền.
+ Nguyên lý làm việc: Dựa trên sự phụ thuộc độ biến dạng của bộ phận nhạy cảm hoặc lực do nó sinh ra và áp suất cần đo, từ độ biến dạng này qua cơ cấu khuếch đại và làm chuyển dịch kim chỉ (kiểu cơ khí).
 + Các loại bộ phận nhạy cảm:

+ Cấu tạo và phạm vi ứng dụng.
*    Màng phẳng :
Nếu làm bằng kim loại thì dùng để đo áp suất
Nếu làm bằng cao su vải tổng hợp, tấm nhựa thì đo áp suất nhỏ hơn (loại này thường có hai miếng kim loại ép ở giữa).
Còn loại có nếp nhăn nhằm tăng độ chuyển dịch nên phạm vi đo tăng.
Có thể có lò xo đàn hồi ở phía sau màng.
Hộp đèn xếp : có 2 loại
Loại có lò xo phản tác dụng, loại này màng đóng vai trò cách ly với môi trường. Muốn tăng độ xê dịch ta tăng số nếp gấp thường dùng đo áp suất nhỏ và đo chân không.
Loại không có lò xo phản tác dụng.

Ống buốc đông: Là loại ống có tiết diện là elíp hay ô van uốn thành cung tròn ống thường làm bằng đồng hoặc thép, nếu bằng đồng chịu áp lực < 100 kG/cm2
khi làm bằng thép (2000 ÷ 5000 kG/cm2). Và loại này có thể đo chân không đến 760 mm Hg.
Khi chọn ta thường chọn đồng hồ sao cho áp suất làm việc nằm khoảng 2/3 số đo của đồng hồ.
Nếu áp lực ít thay đổi thì có khi chọn 3/4 thang đo.
Chú ý: – Khi lắp đồng hồ cần có ống xi phông để cản lực tác dụng lên đồng hồ và phải có van ba ngả để kiểm tra đồng hồ.

 

Khi đo áp suất bình chất lỏng cần chú ý đến áp suất thủy tĩnh.
Khi đo áp suất các môi trường có tác dụng hóa học cần phải có hộp màng ngăn.
Khi đo áp suất môi trường có nhiệt độ cao thì ống phải dài 30 ÷ 50 mm và không bọc cách nhiệt.
Các đồng hồ dùng chuyên dụng để đo một chất nào có tác dụng ăn mòn hóa học thì trên mặt người ta ghi chất đó.
Thường có các lò xo để giữ cho kim ở vị trí 0 khi không đo.

Tổng hợp và biên soạn!
Admin: VINDEC

XEM THÊM:  Đồng Hồ Đo Áp Suất

 

  • Chia sẻ bài viết:

Bình luận của bạn