Виды давления: абсолютное давление, избыточное давление, дифференциальное давление

Что такое атмосферное давление?

Вероятно, самым важным давлением для жизни на Земле является атмосферное давление, pamb (amb — от латинского ambiens, что означает 'окружающий'). Оно создаётся весом атмосферы, которая окружает Землю до высоты примерно 500 км. о этой высоты, на которой абсолютное давление (pabs) = 0, его величина непрерывно уменьшается. Кроме того, атмосферное давление подвержено погодозависимым колебаниям, что хорошо известно по ежедневным метеосводкам. На уровне моря среднее значение pamb составляет 1013,25 гектопаскаля (hPa), что соответствует 1013.25 миллибара (mbar). При «циклонах» и «антициклонах» это давление изменяется примерно на ±5 %.

Что такое абсолютное давление?

Наиболее очевидное опорное давление — это давление ноль (вакуум), которое существует в безвоздушном пространстве Вселенной. Давление, связанное с этим опорным давлением, называется абсолютным давлением. Таким образом, при абсолютном давлении всегда измеряется разница относительно идеального вакуума. Это означает, что внешнее давление (окружающей среды), а также внешние влияния, такие как погода или высота над уровнем моря, не влияют на измерение давления. Для необходимого различия от других типов давления оно обозначается индексом «abs», происходящим от латинского «absolutus», что означает независимый.

Для формулы абсолютного давления требуются параметры: избыточное давление (pg) и атмосферное давление (patm). Формула абсолютного давления выглядит так: pabs = pg + patm.

Что такое избыточное давление (относительное давление)?

Наиболее часто измеряемое давление в технологической области — это разность атмосферного давления, Pe (e = «excedens» = превышение). Это разница между абсолютным давлением (pabs) и соответствующим (абсолютным) атмосферным давлением (pe = pabs – pamb), которая кратко обозначается как избыточное давление. Так как избыточное давление не измеряет разницу относительно вакуума, а относится к текущему давлению окружающей среды (атмосферному давлению), его измерения изменяются под воздействием внешних факторов, таких как погода или высота над уровнем моря. Если датчик избыточного давления по ошибке используется в приложении, где необходимо измерять абсолютное давление, следует учитывать дополнительные ошибки в пределах ±30 мбар из-за изменений погоды, а также погрешности измерения до 200 мбар при смене местоположения, например, при перемещении с уровня моря на высоту 2 000 метров.

О положительном давлении говорят, когда абсолютное давление больше, чем атмосферное давление. В противоположном случае говорят об отрицательном давлении.

Индексы формульных символов «abs», «amb» и «e» чётко определяют точку отсчёта соответствующего давления. Они присоединяются только к буквенной формуле p, а не к символам единиц измерения.

Что такое дифференциальное давление?

Разность между двумя давлениями, p1 и p2, называется перепад давлений, Δp = p1 – p2. В случаях, когда перепад между двумя давлениями сама по себе представляет измеряемую величину, говорят о дифференциальном давлении p1,2

Соответственно, чтобы измерить дифференциальное давление, сначала два различных давления фиксируются измерительным прибором (например, манометром или датчиком дифференциального давления). Только если измеренные значения отличаются друг от друга, будет указано дифференциальное давление. Примеры, когда требуется измерять дифференциальное давление, включают, например, контроль фильтров и измерение уровня в закрытых сосудах.