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工业的压力测量类型及特定应用

发表时间:2021-07-06 16:00【

  在工业环境中使用各种压力测量。从制造和安全角度来看,压力是最关键的过程变量之一。加压气体用于移动材料、驱动反应、提供惰性环境、去除有害物质以及许多其他关键任务。


  一、压力测量概述


  在物理课上,压力只是在一个区域上分配的力。魔术师可以躺在钉床上而不受伤害,因为他的体重分布在许多钉子上。如果同一位魔术师踩到一个钉子,他会受伤,因为第二种情况下压力要大得多;他的全部重量都施加在一个小得多的区域上。

  

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工业工程师正在检查冷凝器水泵压力表。


  压力测量最常应用于“流体”,其中流体是液体或气体。虽然液体和气体的行为不同,但进行压力测量的一些概念是相同的。压力表指定了它们可以检测到的物质。例如,测量压缩空气的压力表不能用于测量水。


  压力太大会导致血管破裂,从而导致死亡、受伤和基础设施的严重损坏。在某些情况下,压力太小也会导致同样的情况;例如,假设反应性化学品储存在“氩气毯”下,其中氩气流入房间以防止反应。


  工程师和技术人员必须了解如何将压力保持在公差范围内。因此,他们必须有准确的压力测量值来作为控制决策的基础。


  要考虑的第一个问题是,“需要什么类型的压力测量?”有绝压、表压和差压测量。


  二、压力测量的类型


  绝对压力


  绝对压力是流体对表面施加的压力。它包括流体压力,加上大气施加的任何压力,这些压力也压在传感器上。


  表压与大气压力


  表压是对大气压的测量。大气压力(在海平面上)约为101.325 kPa(14.696 psi),这个压力适用于所有物体——只是来自向地球中心推动的大气重量。


  大气压力会在压力测量中造成一些混乱。例如,位于海平面的沉淀池表面(没有工业压力或强制压力)承受101.325 kPa(14.696 psi)的绝对压力。从工业角度来看,这种测量可能没有多大价值,因为没有工业力(例如来自泵)施加到这个表面。


  相反,有时提及“表压”更有用,它只是绝对压力减去大气压力。在这种情况下,沉淀池的表面将是0 kPa表压。

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  显示大气压力如何随高度变化的信息图


  就实际的硬件而言,事情就更扑朔迷离了。一些表压传感器简单地从数学上减去大气压力,而另一些则对大气开放,以将实际大气压力与过程进行比较。


  在海平面上,在稳定的天气条件下,这些方法之间没有区别。但是,如果压力表在较高海拔或各种天气条件下使用,减去标准压力可能无法准确表示条件。


  值得在多种天气条件下将传感器与已知标准进行比较,以了解特定传感器的工作方式。此外,为了区分绝对压力和表压,表压通常用“g”指定,例如表压测量为“38.25 psig”,绝对测量为“38.25 psi”。


  不同的压力


  压差测量是一种测量相对于另一种流体的压力的方法。如上所述,表压是差压测量的特殊应用,其中过程压力是相对于大气压进行测量的。


  除了表压外,压差测量还可用于比较过程的两个部分。例如,在乳制品中,必须对过程的某些部分加压,以避免污染向后移动到牛奶中。如果优质牛奶处于较高压力下,那么即使阀门泄漏,污染物也不会从较低压力区域流向较高压力区域。


  这也用于半导体和医疗洁净室。洁净室的压力更高,有助于将灰尘和碎屑挡在房间外,即使有人进入洁净室也是如此。在所有这些情况下,过程某一部分的表压不如其相对于过程另一部分的压力重要。


  除了简单地测量压力外,压差测量还可用于其他应用。在我们的下一篇压差文章中,我们将讨论工业领域的替代用途。

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