تجهیزات اندازه گیری فشار

فشار چیست؟

فشار به صورت مقدار نیروی عمودی که بر واحد سطح وارد می شود تعریف می شود. فشار یک کمیت اسکالر (عددی) می باشد و بین دو کمیت برداری نیرو و سطح رابطه برقرار می کند. فشار به صورت زیر تعریف می شود.

(نیرو (F)) / (سطح (A)) = (P) فشار

فشار با نیرو رابطه مستقیم و با سطح مقطع رابطه عکس دارد؛ با فرض نیروی یکسان هر چه سطح مقطح بیشتر باشد، فشار وارده بر واحد سطح کمتر می شود و بالعکس

فشار در حالت کلی مقدار نیروی اعمال شده به یک سطح مشخص است. در مورد مایع یا گازی که ایستا و بدون حرکت است، فشار مقدار نیروی اعمال شده به دیواره محفظه نگهدارنده مایع یا گاز در یک نقطه مشخص می باشد و در دو نوع تعریف می شود.

• فشار استایتک (Static Pressure): فشار استاتیک در همه جهات یکسان است. 

• فشار دینامیک (Dynamic Pressure): سیالی که در حال حرکت است، یک فشار مازاد در جهت حرکت سیال اعمال می کند. این فشار مازاد فشار دینامیک خوانده می شود.

فشار استاتیک همیشه وجود دارد اما برای ایجاد فشار دینامیک باید جسم نسبت به سیال حرکت کند.

فشار کل مجموع فشار استاتیک و فشار دینامیک است و به عنوان فشار موثر یا فشار ایستا نیز شناخته می شود.

فشار کل = فشار استاتیک + فشار دینامیک

زمانیکه یک تجهیز ابزاردقیق در جهت جریان یا فلوی سیال قرار می گیرد، مقدار فشار کل را اندازه گیری می کند.

فشار عموما در سه نوع فشار مطلق، فشار گیج و فشار تفاضلی اندازه گیری می شود که هر کدام تعریف های خاص خودش را دارد. 

• فشار مطلق (Absolute pressure)

  • بیان کننده مقدار کل نیرو در واحد سطح است. فشار مطلق، فشارسنجیده شده نسبت به خلا مطلق می باشد و واحدهای اندازه گیری آن به صورت bara یا psia نمایش داده می شود.

• فشار نسبی یا فشار گیج (Gauge pressure)

  • اکثر گیج های فشار، این نوع فشار را نمایش می دهند. که فشارسنجیده شده نسبت به فشار اتمسفر می باشد. این به این معنی است که فشار گیج برابر است با فشار مطلق به اضافه فشار اتمسفر

فشار گیج = فشار مطلق + فشار اتمسفر

بنابراین معیار فشار نسبی، اندازه گیری فشار نسبت به سطح دریا می باشد. واحد های اندازه گیری آن به صورت barg یا psig نمایش داده می شود. تجهیزات اندازه گیری فشار نسبی یا فشار گیج دو نوع هستند 

• تجهیزات اندازه گیری فشار خلا: زمانیکه بخواهیم فشار کمتر از فشار اتمسفر را اندازه گیری کنیم از این تجهیزات استفاده می کنیم.

• تجهیزات اندازه گیری فشار کمپوند Compound این تجهیزات قادر به اندازه گیری فشار کمتر و فشار بیشتر از اتمسفر، بصورت همزمان هستند.

• فشار تفاضلی (Differential pressure)

به زبان ساده فشار تفاضلی، اختلاف فشار بین دو نقطه است. واحد اندازه گیری آن به صورت bard یا psid نمایش داده می شود.
تجهیزات اندازه گیری فشار تفاضلی، از جمله گیج های فشار، دارای دو ورودی هستند و در دو نقطه در تماس با سیال قرار می گیرند.

رابطه بین انواع فشار

واحد اندازه گیری فشار

فشار در سیستم ها و نقاط مختلف جهان واحد های گوناگونی دارد. واحد اندازه گیری فشار در سیستم SI پاسکال می باشد و یک پاسکال برابر است با یک نیوتن (N) بر یک متر مربع (m2) می باشد و با نماد Pa نشان داده می شود. هرچند از سال 1971 به بعد واحد فشار در سیستم SI به صورت پاسکال بیان می شود و تا قبل از سال 1971 بیان واحد فشار به صورت نیوتن بر متر مربع متداول بوده است.