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    工業的壓力測量類型及特定應用

    發表時間:2021-07-06 16:00【 閱讀量:-查看手機網址
    掃一掃!工業的壓力測量類型及特定應用掃一掃!

      在工業環境中使用各種壓力測量。從制造和安全角度來看,壓力是最關鍵的過程變量之一。加壓氣體用于移動材料、驅動反應、提供惰性環境、去除有害物質以及許多其他關鍵任務。


      一、壓力測量概述


      在物理課上,壓力只是在一個區域上分配的力。魔術師可以躺在釘床上而不受傷害,因為他的體重分布在許多釘子上。如果同一位魔術師踩到一個釘子,他會受傷,因為第二種情況下壓力要大得多;他的全部重量都施加在一個小得多的區域上。

      

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    工業工程師正在檢查冷凝器水泵壓力表。


      壓力測量最常應用于“流體”,其中流體是液體或氣體。雖然液體和氣體的行為不同,但進行壓力測量的一些概念是相同的。壓力表指定了它們可以檢測到的物質。例如,測量壓縮空氣的壓力表不能用于測量水。


      壓力太大會導致血管破裂,從而導致死亡、受傷和基礎設施的嚴重損壞。在某些情況下,壓力太小也會導致同樣的情況;例如,假設反應性化學品儲存在“氬氣毯”下,其中氬氣流入房間以防止反應。


      工程師和技術人員必須了解如何將壓力保持在公差范圍內。因此,他們必須有準確的壓力測量值來作為控制決策的基礎。


      要考慮的第一個問題是,“需要什么類型的壓力測量?”有絕壓、表壓和差壓測量。


      二、壓力測量的類型


      絕對壓力


      絕對壓力是流體對表面施加的壓力。它包括流體壓力,加上大氣施加的任何壓力,這些壓力也壓在傳感器上。


      表壓與大氣壓力


      表壓是對大氣壓的測量。大氣壓力(在海平面上)約為101.325 kPa(14.696 psi),這個壓力適用于所有物體——只是來自向地球中心推動的大氣重量。


      大氣壓力會在壓力測量中造成一些混亂。例如,位于海平面的沉淀池表面(沒有工業壓力或強制壓力)承受101.325 kPa(14.696 psi)的絕對壓力。從工業角度來看,這種測量可能沒有多大價值,因為沒有工業力(例如來自泵)施加到這個表面。


      相反,有時提及“表壓”更有用,它只是絕對壓力減去大氣壓力。在這種情況下,沉淀池的表面將是0 kPa表壓。

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      顯示大氣壓力如何隨高度變化的信息圖


      就實際的硬件而言,事情就更撲朔迷離了。一些表壓傳感器簡單地從數學上減去大氣壓力,而另一些則對大氣開放,以將實際大氣壓力與過程進行比較。


      在海平面上,在穩定的天氣條件下,這些方法之間沒有區別。但是,如果壓力表在較高海拔或各種天氣條件下使用,減去標準壓力可能無法準確表示條件。


      值得在多種天氣條件下將傳感器與已知標準進行比較,以了解特定傳感器的工作方式。此外,為了區分絕對壓力和表壓,表壓通常用“g”指定,例如表壓測量為“38.25 psig”,絕對測量為“38.25 psi”。


      不同的壓力


      壓差測量是一種測量相對于另一種流體的壓力的方法。如上所述,表壓是差壓測量的特殊應用,其中過程壓力是相對于大氣壓進行測量的。


      除了表壓外,壓差測量還可用于比較過程的兩個部分。例如,在乳制品中,必須對過程的某些部分加壓,以避免污染向后移動到牛奶中。如果優質牛奶處于較高壓力下,那么即使閥門泄漏,污染物也不會從較低壓力區域流向較高壓力區域。


      這也用于半導體和醫療潔凈室。潔凈室的壓力更高,有助于將灰塵和碎屑擋在房間外,即使有人進入潔凈室也是如此。在所有這些情況下,過程某一部分的表壓不如其相對于過程另一部分的壓力重要。


      除了簡單地測量壓力外,壓差測量還可用于其他應用。在我們的下一篇壓差文章中,我們將討論工業領域的替代用途。

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