Paineen mittayksiköt

Ensimmäistä kertaa ihmiskunta joutui ongelmaanpaineen mittaaminen suihkulähteiden rakentamisen aikana Firenzessä. Onneksi rakentajille, fyysikko Toricelli asui kaupungissa, joka siirsi ongelman rakennustyömaalta laboratoriolleen ja korvasi veden elohopealla kompaktiin kokemukseen.

Historia ei ole jättänyt todisteita siitä, että italialaisen fyysikon löytäminen auttoi rakentajia, mutta se, että ihmiskunta on saanut todisteita ilmakehän paineesta, on kiistaton.

Toricellin soihtu piristyi suuri BlaisePascal, joka pystyi mittaamaan ilmakehän paineita ja kokeilemaan kokeellisesti, että se riippuu suoraan merenpinnan yläpuolisesta korkeudesta. Täten ensimmäiset paineyksiköt ilmaisivat elohopeapylvään korkeus kyynärpäissä ja tuumissa mitattuna. On luonnollista, että nykyiset paineyksiköt nimetään molempien tutkijoiden mukaan.

Paineen mittaamiseksi, erivälineitä. Yksinkertaisin on neste manometri. Sanotaan, että Leonardo da Vinci itse laittoi kätensä keksinnöstään, mutta hänen loistava arvaus ei kuitenkaan sovellettu tekijän elämään.

Ainoastaan ​​Pascalin mittauksesta paineen mittaamiseen alkoi käyttää U-muotoista putkea, joka oli täytetty elohopealla. Tämän jälkeen elohopea korvattiin tyhjööljyllä.

Kun putken molemmissa päissä olevat paineet ovat yhtä suuret, nesteen taso on sama, kun putken toiseen päähän kohdistuu paine, esiintyy korkeusero.

P * (1) -P * (2) = gph, missä g on vapaasti putoavan kappaleen kiihtyvyys, P on nesteen tiheys, h on manometrin nestetasojen korkeusero.

Huolimatta siitä, että nestemäiset manometrit ovatkorkea herkkyys, niiden käyttöalaa on melko rajoitettu, koska niiden irtotavarana, haittaa hyödyntämiseen, ja suhteellisen pieni mittausalue, 20 kPa: sta 140 kPa.

Tekniikan kehityksen myötä suosio kasvaaalkoivat hankkia painemittareita Bourdon-putkella, toisin sanoen niitä kutsutaan myös muodonmuutoksiksi. Tällaisen manometrin sisäpuolella on C-muotoinen messinki, jossa on vaihdemoottori. Kun paine kohdistetaan vapaaseen päähän, putki suoritetaan ja vaihde liikkuu nuolella, joka ilmaisee paineen arvoa instrumentin asteikolla. Mitä monimutkaisempi on putken muoto, sitä vähemmän virheestä instrumentilla on.

Mitataan mekaaniset painemittaritpaine 40 kPa: sta 100 MPa: ksi. Niille on ominaista mittauksen tarkkuuden heikkeneminen pitkäaikaisen käytön aikana. Tämä johtuu käyttöelementin pysyvästä muodonmuutoksesta.

Pietsosähköisiä manometrejä käytetään pulssipaineen mittaamiseen korkeintaan 8 * 10 ^ 3 GPa.

Historiallisesti mittayksikköPaine ei liity toisiinsa on moninkertainen, näyttää siltä, ​​että tässä on täydellinen kaaos. Yleisen kaavan paineen mittaamista seuraavasti: P = F / S, jossa P - paine, F - voima, S - alue. SI-järjestelmän voima mitataan newtoneina, neliö metriä - sitten paine laite ulottuvuus on n / m ^ 2, ja se on nimeltään Pascal. Käytännössä kuitenkin usein enemmän ja ilmakehän, baareja, tori mmHg mm vesipatsas, kg / cm ^ 2.

Yritetään selvittää tämä ongelma. Ilmakehän paineen mittayksiköt ovat mm elohopeaa tai toriota; Kuten tiedetään, standardille hyväksytty ilmakehän paine on 760 mm elohopeaa - tätä arvoa kutsuttiin tunniksi; baari on suunnilleen sama kuin yksi tunnelma - tämä on GHS-järjestelmän vanha yksikkö; on vielä tekninen ilmakehä, joka on yhtä kilogrammaa / cm2 - kaikkia näitä määriä käytetään ylimääräisiksi yksiköiksi kaasun paineen mittaamiseksi; mm vesipatsaasta käytetään hydrauliikassa ja on yhtä suuri kuin 13,6 torr. On huomattava, että fysiikassa pascal ja sen johdannaiset tunnustetaan ainoiksi paineenmittausyksiköiksi.