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技術(shù)文章

大氣壓、表壓、負(fù)壓、絕壓、差壓的定義與關(guān)系

作者:admin   發(fā)布時(shí)間:2015/11/13 12:00:53   瀏覽次數(shù):2961
大氣壓、表壓、負(fù)壓、絕壓、差壓的定義與關(guān)系
大氣壓、表壓、負(fù)壓、絕壓、差壓的定義與關(guān)系
大氣壓:地球的周圍被厚厚的空氣包圍著,這些空氣被稱為大氣層??諝饪梢韵袼菢幼杂傻牧鲃?dòng),同時(shí)它也受重力作用。因此空氣的內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),這個(gè)壓強(qiáng)被稱為大氣壓。
壓強(qiáng)的一種單位?!皹?biāo)準(zhǔn)大氣壓的簡(jiǎn)稱??茖W(xué)上規(guī)定,把相當(dāng)于760mm高的水銀柱(汞柱)產(chǎn)生的壓強(qiáng)或1.013×10^5帕斯卡叫做1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,簡(jiǎn)稱大氣壓。”
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=101325牛頓米^2,即為101325帕斯卡(Pa)/
表壓(CG)定義:流體的絕對(duì)靜壓與測(cè)量地點(diǎn)的大氣壓力值的差值。
1.總絕對(duì)壓力超過周圍大氣壓力之?dāng)?shù)。  
2.液體中某一點(diǎn)高出大氣壓力的那部分壓力。  
3.以大氣壓為基準(zhǔn)的流體指示壓力,可用壓力計(jì)測(cè)得,稱為表壓,即:絕對(duì)壓力-大氣壓=表壓?! ?br /> 4.“表壓”在真空行業(yè)特指:用普通真空表(相對(duì)壓力表)測(cè)得的氣體相對(duì)壓力值,用負(fù)數(shù)表示,是指被測(cè)氣體壓力與大氣壓的差值。也叫負(fù)壓。
負(fù)壓定義:風(fēng)流的絕對(duì)壓力(壓強(qiáng))小于井外或風(fēng)筒外同標(biāo)高的大氣壓力(壓強(qiáng)),其相對(duì)壓力(壓強(qiáng))為負(fù)值,稱負(fù)壓。
簡(jiǎn)單的說,“負(fù)壓”是低于常壓(即常說的一個(gè)大氣壓)的氣體壓力狀態(tài)。也就是我們常說的“真空”。1、低于現(xiàn)存的大氣壓力(取作參考零點(diǎn))的壓力。負(fù)壓風(fēng)機(jī)
2、低于大氣壓的稀薄度?! ?br /> 抽出式通風(fēng)的礦井中,風(fēng)流的絕對(duì)壓力小于井外或風(fēng)筒外同標(biāo)高的絕對(duì)壓力,其相對(duì)壓力為負(fù)值,稱負(fù)壓。通常在工業(yè)上,特別是微型泵(如微型真空泵,微型氣泵,微型氣體采樣泵,微型氣體循環(huán)泵,微型抽氣泵)選型中常要涉及到這個(gè)概念。
絕壓(CA)定義:指絕對(duì)壓力:介質(zhì)(液體、氣體或蒸汽)所處空間的所有壓力。絕對(duì)壓力是相對(duì)零壓力而言的壓力。相對(duì)應(yīng)的,表壓力(相對(duì)壓力):如果絕對(duì)壓力和大氣壓的差值是一個(gè)正值,那么這個(gè)正值就是表壓力,即表壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓>0,如果是負(fù)值,就叫真空度。
差壓(CD)定義:通過差壓變送器高壓端和低壓端檢測(cè)到的壓力相減得到的差值叫差壓。
壓力、大氣壓力、絕對(duì)壓力、表壓力和真空度
一、科技名詞定義
中文名稱:真空度
英文名稱:vacuumdegree;degreeofvacuum
定義1:以百分?jǐn)?shù)表示的真空與大氣壓力之比值。
所屬學(xué)科:
電力(一級(jí)學(xué)科);汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)(二級(jí)學(xué)科)
定義2:表示真空狀態(tài)下氣體的稀薄程度,通常用壓力值來表示。
所屬學(xué)科:
機(jī)械工程(一級(jí)學(xué)科);實(shí)驗(yàn)室儀器和裝置(二級(jí)學(xué)科);真空獲得儀器與裝置-真空獲得儀器與裝置一般名詞(三級(jí)學(xué)科)
本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布
二、正文內(nèi)容
定義一
簡(jiǎn)略定義:處于真空狀態(tài)下的氣體稀簿程度,也即氣體低于大氣壓強(qiáng)的那部分(壓強(qiáng))數(shù)值,通常用“真空度高”和“真空度低”來表示。
真空度高表示真空度“好”的意思,真空度低表示真空度“差”的意思。
  若所測(cè)設(shè)備內(nèi)的壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng),對(duì)這低于大氣壓強(qiáng)的壓強(qiáng)量(或曰數(shù)值,習(xí)慣上叫壓力)的測(cè)量需要真空表。從真空表所讀得的數(shù)值稱真空度。真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強(qiáng)實(shí)際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值,即:
真空度=(大氣壓強(qiáng)—絕對(duì)壓強(qiáng))
注解:絕對(duì)壓強(qiáng)既是實(shí)際(真實(shí))壓強(qiáng)。
全面解釋 
  “真空度”顧名思義就是真空的程度。是真空泵、微型真空泵、微型氣泵、微型抽氣泵、微型抽氣打氣泵等抽真空設(shè)備的一個(gè)主要參數(shù)。
  所謂“真空“,是指在給定的空間內(nèi),壓強(qiáng)低于101325帕斯卡(也即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)約101Kpa,也即0.101325Mpa≈0.1Mpa)的氣體狀態(tài)。
  在真空狀態(tài)下,氣體的稀薄程度通常用氣體的壓力值來表示,顯然,該壓力值越小則表示氣體越稀薄。
定義二
  所謂的真空度是指一個(gè)空間內(nèi)氣體分子數(shù)的密度比標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(一個(gè)大氣壓101325pa)少。而濕度通常是指氣態(tài)水分子的多少。空氣中除了氮和氧以外,還有很多其他氣體,水分就是其中之一,所以通常來講濕度越大真空度越小,那相對(duì)來說濕度大抽真空就不容易。決定真空度大小有兩個(gè)因素:一個(gè)是真空泵本身能達(dá)到的極限真空度和抽速,一個(gè)是整個(gè)系統(tǒng)的泄漏量。由于任何物質(zhì)由固態(tài)或液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)都需要能量,所以氣溫越高,分子運(yùn)動(dòng)越活躍,越容易將其抽出。
  由于是抽真空元件內(nèi)部的氣體,所以和元件內(nèi)部的溫濕度關(guān)系大,和大氣的溫濕度關(guān)系小,但如果大氣的溫度較高濕度小的話,抽空效果會(huì)好一點(diǎn)。
  一般情況下,水是影響真空的重要因素,要抽出水分最重要一點(diǎn)是溫度,如果沒有足夠的熱能,由于抽真空導(dǎo)致氣壓下降,部分液態(tài)水會(huì)揮發(fā),使留下的水溫度下降,甚至變成冰。
真空度的標(biāo)識(shí)方法
  對(duì)于真空度的標(biāo)識(shí)通常有兩種方法:
  一是用“絕對(duì)壓力、“絕對(duì)真空度”(即比“理論真空”高多少壓力)標(biāo)識(shí);”
  在實(shí)際情況中,真空泵的絕對(duì)壓力值介于0~101.325KPa之間。絕對(duì)壓力值需要用絕對(duì)壓力儀表測(cè)量,在20℃、海拔高度=0的地方,用于測(cè)量真空度的儀表(絕對(duì)真空表)的初始值為101.325KPa(即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)。
  二是用“相對(duì)壓力、“相對(duì)真空度”(即比“大氣壓”低多少壓力)來標(biāo)識(shí)?!?br />   "相對(duì)真空度"是指被測(cè)對(duì)象的壓力與測(cè)量地點(diǎn)大氣壓的差值。用普通真空表測(cè)量。在沒有真空的狀態(tài)下(即常壓時(shí)),表的初始值為0。當(dāng)測(cè)量真空時(shí),它的值介于0到-101.325KPa(一般用負(fù)數(shù)表示)之間。
  比如,有一款微型真空泵PH2506B測(cè)量值為-75KPa,則表示泵可以抽到比測(cè)量地點(diǎn)的大氣壓低75KPa的真空狀態(tài)。
真空度相關(guān)知識(shí)
相對(duì)真空度和絕對(duì)真空度的換算
  國際真空行業(yè)通用的“真空度”,也是最科學(xué)的是用絕對(duì)壓力標(biāo)識(shí);指得是“極限真空、絕對(duì)真空度、絕對(duì)壓力”,但“相對(duì)真空度”(相對(duì)壓力、真空表表壓、負(fù)壓由于測(cè)量的方法簡(jiǎn)便、測(cè)量?jī)x器非常普遍、容易買到且價(jià)格便宜,因此也有廣泛應(yīng)用。理論上二者是可以相互換算的,兩者換算方法如下:)
  相對(duì)真空度=絕對(duì)真空度(絕對(duì)壓力)-測(cè)量地點(diǎn)的氣壓
  一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1atm=101325Pa=101.325kPa=0.101325MPa≈0.1MPa單圈彈簧管式壓力表(比如Y—100)測(cè)量的是相對(duì)壓力,指針是順時(shí)針變化,起始點(diǎn)0表示一個(gè)大氣壓0.1MPa,比如指示為1MPa,表示比大氣壓高1MPa,絕對(duì)壓力應(yīng)是1.1MPa。單圈彈簧管式真空表(比如Z—100)測(cè)量的也是相對(duì)壓力,指針是逆時(shí)針變化,起始點(diǎn)0表示一個(gè)大氣壓0.1MPa,若指示數(shù)為Px(應(yīng)是負(fù)值),絕對(duì)壓力P=Px+0.1MPa。比如,指示數(shù)為Px=-0.02MPa=-20kPa=-20000kPa,絕對(duì)壓力P=Px+0.1MPa=80kPa。指示數(shù)為Px=-0.04MPa=-40kPa=-40000kPa,絕對(duì)壓力P=Px+0.1MPa=60kPa。指示數(shù)為Px=-0.06MPa=-60kPa=-60000kPa,絕對(duì)壓力P=Px+0.1MPa=40kPa。指示數(shù)為Px=-0.08MPa=-80kPa=-80000kPa,絕對(duì)壓力P=Px+0.1MPa=20kPa。
  相對(duì)真空壓力-0.1MPa,實(shí)際應(yīng)是-0.101325MPa,相當(dāng)于絕對(duì)壓力為0,這是不可能達(dá)到的,目前能達(dá)到的最高真空度大約為10^(-12)Pa。
  常用的真空度單位有Pa、Kpa、Mpa、大氣壓、公斤(Kgf/cm2)、mmHg、mbar、bar、PSI,atm等。近似換算關(guān)系如下:
  1MPa=1000KPa
  1KPa=1000Pa
  1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=100KPa=0.1MPa(近似值,在要求不高的場(chǎng)合近似計(jì)算,用于粗略計(jì)算)
  1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1公斤(Kgf/cm2)(近似值,用于粗略計(jì)算)=760mmHg
  1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=14.5PSI(近似值,用于粗略計(jì)算)
  1KPa=10mbar
  1bar=1000mbar
  1atm=101325Pa(atm表示一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓作為參考量)
各種參數(shù)的關(guān)系
  壓力、絕對(duì)壓力、表壓力、真空度、真空壓力,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓之間的關(guān)系
  空氣壓力可以用壓力、表壓力和真空度等來衡量。
  絕對(duì)壓力:以絕對(duì)真空作為起點(diǎn)的壓力值。一般需在表示絕對(duì)壓力的符號(hào)的右下角標(biāo)注“ABS”,即Pabs。
  表壓力:高出當(dāng)?shù)卮髿鈮旱膲毫χ?。由壓力表測(cè)得的壓力值即為表壓力。表示表壓力的符號(hào),一般不做標(biāo)注,必要時(shí)可以在其右下角標(biāo)注“e”,即Pe。表壓力會(huì)由于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫ψ兓兓?br />   真空度:低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ膲毫χ?br />   真空壓力:絕對(duì)壓力與大氣壓力之差。真空壓力在數(shù)值上與真空度相同,但應(yīng)在其數(shù)值前加負(fù)號(hào)。
  壓力、絕對(duì)壓力、表壓力、真空度、真空壓力之間的關(guān)系見下圖:
  一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是這樣規(guī)定的:把溫度為0℃、緯度45度海平面上的氣壓稱為1個(gè)大氣壓,水銀氣壓表上的數(shù)值為760毫米水銀柱高
壓力、大氣壓力、絕對(duì)壓力、表壓力和真空度
壓力是垂直均勻地作用在單位面積上的力,它的法定計(jì)量單位是帕斯卡(簡(jiǎn)稱帕),符號(hào)為Pa。大氣壓力是指地面上空氣所產(chǎn)生的壓力,它隨測(cè)量地點(diǎn)的海拔高度,地理位置,氣象條件的不同而變化。絕對(duì)壓力是指液體、氣體或蒸汽作用在單位面積上,包括空氣重量所產(chǎn)生的大氣壓力在內(nèi)的全部壓力,亦即不帶條件計(jì)算的全部壓力,或稱以零作參考?jí)毫Φ牟顗骸1韷毫σ卜Q相對(duì)壓力,即壓力表所指示的壓力。它是絕對(duì)壓力抵消大氣壓力后所余的壓力,或稱以環(huán)境大氣壓力作參考?jí)毫Φ牟顗?,所以表壓力等于絕對(duì)壓力與該處大氣壓力之差,即p表=p絕-p大。真空度是指絕對(duì)壓力低于大氣壓力時(shí),儀表所測(cè)量的負(fù)表壓。所以真空度等于大氣壓與絕對(duì)壓力之差,即p真=-p表=p大-p絕,真空度越高,絕對(duì)壓力越??;真空度為零時(shí),絕對(duì)壓力等于大氣壓力;絕對(duì)壓力為零時(shí)的真空度稱為絕對(duì)真空。用來測(cè)量大氣壓力的儀表,稱為氣壓表;用來測(cè)量絕對(duì)壓力的儀表稱為絕對(duì)壓力表;用來測(cè)量表壓力的儀表稱為壓力表;用來測(cè)量負(fù)表壓的儀表稱為真空表。

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