5 Przykład ciśnienia bezwzględnego: szczegółowe fakty

W tym artykule zamierzam szczegółowo opisać definicję i podstawy ciśnienia absolutnego wyposażonego w przykład ciśnienia absolutnego.

Ilekroć czujemy silny przepływ wiatru, tak naprawdę czujemy ciśnienie cząsteczek powietrza. Ale w kosmosie nie ma dostępnych cząsteczek powietrza, dlatego ciśnienie w kosmosie jest absolutnie zerowe. Tak więc ciśnienie, które jest mierzone powyżej absolutnego zera ciśnienia przestrzeni lub próżni, jest znane jako ciśnienie absolutne.

Przykład ciśnienia bezwzględnego 4+ podano i opisano poniżej:

• Czujniki oparte na zasadzie ciśnienia absolutnego
• Manometry oparte na zasadzie ciśnienia absolutnego
• Przetworniki oparte na zasadzie ciśnienia absolutnego
• Przetworniki oparte na zasadzie ciśnienia absolutnego
• Ciśnienie (P) w punkcie płynu jest określane jako siła normalna (F) wywierana na ten punkt płynu na jednostkę powierzchni (A). P=F/A. W przypadku barometru wartość ciśnienia (P) zależy od wysokości (h) poziomu rtęci wewnątrz barometru. Ciśnienie barometryczne (P) można obliczyć za pomocą następującego wzoru: P= pgh gdzie p jest gęstością rtęci, a g jest przyspieszeniem grawitacyjnym. Tutaj wartość ciśnienia bezwzględnego (P bezwzględne) jest równa suma ciśnienia atmosferycznego (P atmosferyczne) i nadciśnienia (P manometr).
• P bezwzględne = P atmosferyczne + P miernik

Czujniki oparte na zasadzie ciśnienia absolutnego

Czujnik działający na zasadzie ciśnienia bezwzględnego to zabezpieczona konstrukcja, z której możemy uzyskać odczyty pomiaru ciśnienia nie uwzględniające w nich skutków ciśnienia atmosferycznego. Zasadniczo te czujniki są urządzeniami półprzewodnikowymi. W konstrukcji czujników ciśnienia dostępne są płytki, półprzewodniki typu N, takie jak krzem, polisilikon itp. oraz materiały piezoelektryczne.

Kombinacja czterech oporników w postaci mostka Wheatstone służy tutaj do wycinania błędów i uzyskania dużej mocy wyjściowej. W tego typu czujniku jedna z krawędzi, która nie ma kontaktu z medium ciśnieniowym, jest odsłaniana do komory idealnie próżniowej, która jest na zawsze zamknięta, a druga krawędź otrzymuje ciśnienie od cieczy lub gazów. Tutaj również wytwarzany jest efekt piezoelektryczny, aby uzyskać napięcie zależne od ciśnienia bezwzględnego. Ponieważ ta zamknięta komora próżniowa jest wykorzystywana przez membranę jako absolutny punkt zerowy, na jej zniekształcenie nigdy nie wpływa wpływ ciśnienia atmosferycznego.

Czujniki te są wykorzystywane głównie w branży medycznej i spożywczej. W branży medycznej leki i inne produkty medyczne, takie jak strzykawki do wstrzykiwań, nożyczki, noże, które są używane w operacjach, powinny być zdezynfekowane i wolne od bakterii ze względu na bezpieczeństwo pacjentów. Więc tutaj pakiety powinny być pozbawione powietrza, co można uzyskać za pomocą czujników ciśnienia bezwzględnego. W przemyśle spożywczym żywność wymaga również pakowania próżniowego, aby mogła być przechowywana przez długi czas. Te czujniki, które działają w oparciu o ciśnienie bezwzględne, służą głównie do utrzymania środowiska wolnego od powietrza i ochrony żywności przed uszkodzeniem.

Wskaźniki które są oparte na zasadzie ciśnienia absolutnego

Czasami w laboratoriach badawczych, w których przeprowadzane są eksperymenty oparte na warunkach pogodowych, zmiana ciśnienia atmosferycznego stwarza ogromny problem w osiągnięciu pożądanego rezultatu. Tak więc tutaj mierniki oparte na ciśnieniu bezwzględnym są używane do tego, aby środowisko eksperymentu było wolne od powietrza i próżni, tak aby odczyty eksperymentalne były doskonałe. Mierniki te są również używane przez aeronautykę, aby uniknąć wahań ciśnienia atmosferycznego i uzyskać doskonały pomiar wysokości. Mają również zastosowanie w przemyśle spożywczym.

Przetworniki które są oparte na zasadzie ciśnienia absolutnego

Tego rodzaju nadajniki mogą pracować w próżni. Ciśnienie jest przez nie mierzone w całkowicie pozbawionym powietrza środowisku. Żadne czynniki zewnętrzne, takie jak zmieniające się warunki pogodowe, nie mają na nie wpływu. W tych nadajnikach energia mechaniczna zamieniana jest na energię elektryczną, która z kolei emitowana jest w postaci sygnałów elektrycznych. 

Właściwie tego typu przetworniki są dołączone do czujników, które pracują na ciśnieniu bezwzględnym. Czujniki używane do wysyłania sygnałów wyjściowych do jednostki elektrycznej, w której obliczane jest ciśnienie bezwzględne. Następnie sygnał ten jest przesyłany przez nadajnik. Przetworniki związane z ciśnieniem bezwzględnym są dwojakiego rodzaju – jeden jest analogowy, a drugi cyfrowy. Cyfrowy konwertuje sygnał analogowy na cyfrowy.

W dzisiejszym świecie tego typu nadajniki służą do pomiaru wysokości, dlatego mają szerokie zastosowanie w branży nawigacyjnej, która ma do czynienia z kierunkami i wysokościami. Prognozowanie pogody stało się łatwiejsze dzięki tym nowoczesnym nadajnikom, które działają na zasadzie ciśnienia absolutnego. W dzisiejszych czasach nie ma potrzeby tworzenia stacji prognozujących pogodę, ciśnienie, temperaturę, wilgotność itp. można obliczyć za pomocą nadajników podłączonych do komputerów, laptopów i smartfonów. Mają one również zastosowanie w przemyśle automatyki. Służą do pomiaru ciśnienia silnika samochodów. Służą również do pomiaru głębokości wody w studni.

Przetworniki które są oparte na zasadzie ciśnienia absolutnego

Ten rodzaj przetworników zawiera sztywną rurkę, elastyczną rurkę i ściankę rury. Zbudowane są na materiałach piezoelektrycznych. Mogą mierzyć ciśnienie dynamiczne i statyczne. Przetworniki te zwykle przetwarzają energię mechaniczną, czyli przyłożone ciśnienie, na energię elektryczną w postaci sygnałów. Każdy przetwornik ciśnienia potrzebuje napięcia zasilania, aby jego obwód wewnętrzny mógł działać poprawnie. Przetworniki działające na ciśnienie bezwzględne są zwykle zamkniętą wnęką, która jest umieszczona wewnątrz czujnika bezwzględnego. Tego typu przetworniki pomagają w wykrywaniu wahań ciśnienia barometrycznego.

Przeczytaj także:

• Temperatura topnienia i ciśnienie
• Temperatura zamarzania i ciśnienie pary
• Przykład ciśnienia osmotycznego
• Temperatura wrzenia i ciśnienie 2
• Prężność pary a temperatura wrzenia
• Ciśnienie w równowadze dynamicznej
• Przykład ciśnienia manometrycznego
• Przykład prężności pary
• Punkt rosy i ciśnienie
• Przykład ciśnienia cząstkowego 2