Основные сведения о средствах измерения давления.

Давление является широким понятием, характеризующим нормально распределенную силу, действующую со стороны одного тела на единицу площади поверхности другого. Если действующая сила – жидкость или газ, то давление, характеризуя внутреннюю энергию среды, является одним из основных параметров её состояния.

Для измерения давления применяется единица Па (Паскаль), которая является производной единицей давления системы СИ.

Давление 1 Паскаль (Па) это давление силы в 1 H на площадь 1 м², где H (ньютон) – сила, сообщающая массе в 1 кг ускорение в 1 м/с².

В настоящее время до сих пор имеют распространение приборы для измерения давления в единицах кгс/см² ,кгс/м², мм. вод. ст., мм. рт. ст. и бар. Поэтому указанные единицы временно допускаются к применению наряду с единицами системы СИ.

Внесистемная единица давления (1 кгс/см²) равна давлению силы в 1 кгс на площадь 1 см², где 1 кгс – сила, сообщающая массе в 1 кг нормальное ускорение свободного падения в 9,81 м/с². Единица давления системы МКГСС (метр, килограмм-сила, секунда) равна 1 кгс/м².

Перевод единиц измерения давления осуществляется с применением переводных коэффициентов (Таблица 5.1).

Таблица 5.1 Коэффициенты перевода единиц измерения давления.

Единицы измерения, которые переводятся	Единицы измерения, в которые переводятся
Па (Н/м2)	кгс/см2	бар	мм рт. ст	мм вод. ст., кгс/м2	дин/см2	lb/in2
Па (Н/м2)		1,0197· 10-5	0,980665	735,563	1·104	9,80665· 105	14,2233
кгс/см2	9,80665· 104		1·10-5	7,5006· 10-3	0,10197		14,5038· 10-5
бар	1,0197	1·105		750,065	1,0197·104	1·106	14,5038
мм рт. ст.	13,595· 10-4	133,332	13,3332· 10-4		13,59503	1333,32	1,9337· 10-2
мм вод. ст., кгс/м2	1·10-4	9,80665	9,80665· 10-5	7,35563· 10-2		98,0665	14,2233· 10-4
дин/см2	1,0197· 10-6	0,1	1·10-6	7,5006· 10-4	0,010197		1,4504· 10-5
lb/in2	0,070307	6894,76	0,06895	51,7154	703,07	6,895·104

При измерении различают следующие виды давления: атмосферное, избыточное, вакуумметрическое (разрежение) и абсолютное.

Атмосферное (барометрическое) давление р_б создается массой воздушного столба земной атмосферы. Оно имеет переменное значение, зависящее от высоты местности над уровнем моря, географической широты и метеорологических условий (погоды).

Избыточное давление p_и выражает превышение давления среды над атмосферным давлением.

Вакуумметрическое давление р_в среды характеризует давление (вакуум), недостающее до атмосферного давления. Иногда вакуумметрическое давление выражают в виде относительной величины V в процентах атмосферного давления:

V= ·100 % .

Абсолютное давление р_а среды может быть больше или меньше атмосферного. В первом случае абсолютное давление равно сумме атмосферного и избыточного давлений:

р_а = р_б + р_и .

Во втором случае абсолютное давление меньше атмосферного на величину вакуумметрического давления, т. е.:

р_а = р_б - р_и .

В частном случае, когда p_и или р_в равно нулю, абсолютное давление равно атмосферному.

Полное давление р_п движущейся среды состоит из статического р_с и динамического р_д давлений, т. е.:

р_п = р_с + р_д

Статическое давление р_с потока может быть избыточным или вакуумметрическим, в частном случае оно может быть равно атмосферному давлению.

Динамическое давление р_д (Па), зависящее от скорости потока (скоростной напор) для жидкости, а также для газа и пара при умеренных скоростях определяется по формуле:

p_Д = ,

где v – скорость движения вещества, м/с;

r – плотность вещества, кг/м³.

Измерение давления основывается главным образом на уравновешивании действующего усилия при помощи столба жидкости или за счет упругой деформации различных чувствительных элементов.

При измерении давления следует учитывать поправку на высоту гидростолба жидкости. Поправка на высоту гидростолба - значение избыточного давления, создаваемое находящейся жидкостью в импульсной линии по высоте от отметки врезки импульсной линии в объект контроля до отметки установки датчика давления. Значение поправки равняется разности между действительным значением давления жидкости в объекте контроля и значением давления жидкости в камере измерительного блока датчика давления, подключённого к данному объекту контроля данной импульсной линией.

Поправки на высоту гидростолба вводятся для получения показаний, соответствующих действительным значениям давлений в трубопроводах и сосудах технологического оборудования реакторного отделения, что способствует качественному обслуживанию и безопасной эксплуатации АЭС.

При установке датчика давления или манометра ниже врезки отбора давления поправка отрицательная величина, а при установке датчика давления или манометра выше отбора давления – положительная.

Поправки на гидростолб жидкости учитываются документами:

- "Перечень поправок на высоту гидростолба в импульсных линиях датчиков давления реакторного отделения блока №3" 3.5-073 Д8;

- "Перечень поправок на высоту гидростолба в импульсных линиях датчиков давления турбинного отделения. Блок №3" 3.0011-244 ПР.

"Перечни …" предназначены для внесения поправок в базу данных УВС, карты уставок аварийных, предупредительных и технологических защит и блокировок, сигнализации, авторегулирования.

Используемые в теплоэнергетике приборы для измерения давления делятся на следующие группы:

- манометры избыточного давления – для измерения давления выше атмосферного;

- вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления;

- тяго– и напоромеры – для измерения небольшого вакуумметрического и избыточного давлений;

- мановакуумметры – для измерения избыточного и вакуумметрического давлений;

- манометры абсолютного давления – для измерения давления, отсчитываемого от абсолютного нуля;

- барометры – для измерения атмосферного давления.