Painetyypit: Absoluuttinen paine, ylipaine, paine-ero

Mikä on ilmanpaine?

Maapallon elämän kannalta todennäköisesti tärkein paine on ilmakehän paine, pamb (amb = ambiens = ympäristö). Se syntyy maapalloa ympäröivän ilmakehän painosta noin 500 kilometrin korkeuteen asti. Tähän korkeuteen asti, jossa absoluuttinen paine pabs = nolla, sen suuruus pienenee jatkuvasti. Lisäksi ilmanpaine on altis säästä riippuville vaihteluille, kuten päivittäisestä säätiedotuksesta vain liian hyvin tiedetään. Merenpinnan tasolla pamb on keskimäärin 1013,25 hektopascalia (hPa), joka vastaa 1013,25 millibaaria (mbar). Syklonien ja antisyklonien kohdalla paine vaihtelee noin 5 %.

Mikä on absoluuttinen paine?

Selkein vertailupaine on nollapaine (tyhjiö), joka vallitsee maailmankaikkeuden ilmattomassa avaruudessa. Tähän vertailupaineeseen suhteutettua painetta kutsutaan absoluuttiseksi paineeksi. Absoluuttisessa paineessa mitataan siis aina ero ideaaliseen tyhjiöön. Tämä tarkoittaa, että ympäristön paine ja siten ulkoiset tekijät, kuten sää tai korkeus merenpinnan yläpuolella, eivät vaikuta paineen mittaukseen. Jotta se voitaisiin erottaa muista painetyypeistä, se merkitään indeksillä "abs", joka on johdettu latinan sanasta "absolutus", joka tarkoittaa irrotettua, riippumatonta.

Absoluuttisen paineen kaavaa varten tarvitaan parametrit ylipaine (pg) ja ilmakehän paine (patm). Paineen absoluuttinen kaava on siis: pabs = pg + patm.

Mikä on ylipaine (suhteellinen paine)?

Tekniikan alalla yleisimmin mitattu paine on ilmakehän paine-ero Pe (e = excedens = ylittää). Se on absoluuttisen paineen, pabs, ja vastaavan (absoluuttisen) ilmanpaineen (pe = pabs - pamb) välinen erotus, ja sitä kutsutaan lyhyesti ylipaineeksi. Koska mittaripaine ei mittaa eroa alipaineeseen vaan senhetkiseen ympäristön paineeseen (ilmanpaineeseen), painemittaukset muuttuvat ulkoisten tekijöiden, kuten sään tai merenpinnan yläpuolisen korkeuden, vaikutuksesta. Jos ylipaineanturia käytetään erehdyksestä sovelluksessa, jossa mitataan absoluuttista painetta, on laskettava +/- 30 mbar:n lisävirheiden kanssa, jotka johtuvat sääolosuhteiden muutoksista, ja jopa 200 mbar:n mittausvirheiden kanssa, jos sijaintia muutetaan, esimerkiksi merenpinnasta 2000 metrin korkeuteen.

Ylipaineesta puhutaan, kun absoluuttinen paine on suurempi kuin ilmanpaine. Päinvastaisessa tapauksessa puhutaan alipaineesta.

Kaavamerkkien "abs", "amb" ja "e" indeksit määrittelevät selvästi kyseisen paineen vertailupisteen. Ne on liitetty vain kaavan p-kirjaimeen, mutta ei yksikkösymboleihin.

Mikä on paine-ero?

Kahden paineen, p1 ja p2, erotus tunnetaan paine-erona, Δp = p1 - p2. Tapauksissa, joissa kahden paineen erotus on itse mitattava suure, puhutaan paine-erosta, p1.2

Näin ollen paine-eron mittaamiseksi mittauslaitteella (esim. paine-eromittarilla tai paine-eroanturilla) mitataan ensin kaksi eri painetta. Vain jos mitatut arvot eroavat toisistaan, ilmoitetaan paine-ero. Paine-eron mittaaminen on tarpeen esimerkiksi suodattimien valvonnassa ja suljetuissa astioissa tapahtuvassa tasomittauksessa.