Áp suất là gì? Các loại thiết bị đo áp suất được sử dụng hiện nay

Áp lực là một cụm từ rất quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, xuất hiện ở hầu hết các lĩnh vực như trường học, y tế, công nghiệp, hàng không,… Tuy đã quá quen thuộc nhưng không phải ai cũng hiểu hết về nó. Áp lực là gì? và các vấn đề liên quan đến áp suất. Vì vậy, LabvietCHEM đã tổng hợp những thông tin về áp lực trong bài viết dưới đây. Hãy theo dõi chúng tôi.

Áp lực là gì?

Áp lực là gì?

– Áp suất là một đại lượng vật lý được định nghĩa là độ lớn của áp suất tác dụng lên một diện tích nhất định và áp suất đó vuông góc với bề mặt được ép. Nói cách khác, áp suất được tạo ra khi một lực tác dụng vuông góc lên một bề mặt.

– Trong hệ đo lường tiêu chuẩn quốc tế (SI), đơn vị đo áp suất dựa trên đơn vị lực tác dụng lên bề mặt va chạm là N/m2 và có đơn vị Pascal (Pa) – được đặt theo tên của nhà toán học, vật lý người Pháp Blaise Pascal.

1N/m2 = 1Pa

Đơn vị đo áp suất được sử dụng

– Đơn vị đo áp suất bao gồm 2 yếu tố: Đơn vị lực và đơn vị diện tích.

– Vì Pa có giá trị nhỏ nên nhiều khu vực trên thế giới đã lựa chọn sử dụng đơn vị khác là Bar. Tùy theo từng vùng, áp suất có đơn vị đo khác nhau, ví dụ:

+ Các nước Châu Âu dùng Bar, Châu Á dùng Pa, Mỹ dùng PSI,…

+ Đơn vị đo áp suất tiêu chuẩn ở Anh là pound/inch vuông (PSI).

+ Hệ thống MKS sử dụng đơn vị đo là kilôgam trên mét vuông (kg/m2).

+ Hệ SI sử dụng đơn vị đo tiêu chuẩn: Newton trên mét vuông (N/m2) hoặc Pascal (Pa).

Công thức tính áp suất

Áp suất được tạo ra khi một lực tác dụng vuông góc lên một bề mặt

Dựa vào định nghĩa về áp suất người ta đã xây dựng được công thức tính áp suất, cụ thể như sau:

P = F/S

Trong đó

• P là áp suất (đơn vị: N/m2, Pa, Bar, PSI, mmHg…)
• F là áp suất tác dụng lên bề mặt ép, đơn vị N.
• S là diện tích chịu nén, đơn vị của S là m2
• Pa là đơn vị đo áp suất Pascal.

Cách chuyển đổi đơn vị đo áp suất

Làm thế nào để chuyển đổi đơn vị đo áp suất?

Để tính áp suất chuẩn nhất, người dùng cũng có thể chuyển đổi đơn vị đo áp suất theo cách sau:

1Pa = 1 (N/m2) = 10 –5 Bar

1 mmHg = 133,322 (N/m2)

1Pa = 1 (N/m2) = 760 mmHg

Áp lực pháp luật

1. Định luật Pascal – Dùng cho chất lỏng và chất khí

Vào những năm 1600, Blaise Pascal đã phát triển định luật truyền áp suất chất lỏng được gọi là Định luật Pascal để “phát biểu rằng sự thay đổi áp suất trong một bình chứa kín được truyền đều theo mọi hướng trong bình chứa”.

2. Định luật Boyler – Áp dụng cho chất khí

Cũng trong những năm 1600, qua thực nghiệm, Robert Boyle đã tìm ra định luật mới “khi thể tích của bình chứa tăng thì áp suất sẽ giảm”. Khí giãn nở là để lấp đầy thể tích tăng lên đó.

3. Định luật Charles – Áp dụng cho chất khí

Đến những năm 1780, Jacques Charles đã mô tả Định luật Charles trong một tác phẩm chưa xuất bản nói rằng “Sự thay đổi nhiệt độ của chất trong vật chứa sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến áp suất trong vật chứa. Khi nhiệt độ tăng thì áp suất trong vật chứa cũng tăng”.

Các loại áp suất tham chiếu

Trong công nghiệp, người ta sử dụng 4 loại áp suất tham chiếu, bao gồm: áp suất tuyệt đối, áp suất đo, áp suất chênh lệch và áp suất chân không.

1. Đồng hồ đo áp suất

– Máy đo áp suất sử dụng áp suất khí quyển làm áp suất tham chiếu và được biểu thị bằng chữ “g” (barg hoặc psig).

– Máy đo áp suất có cổng tham chiếu để lấy mẫu áp suất khí quyển nên độ chính xác của loại máy đo này có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi áp suất khí quyển cục bộ.

– Tùy thuộc vào áp suất khí quyển tham chiếu nhỏ hơn hay lớn hơn mà áp suất đo được có thể âm hoặc dương.

2. Áp suất tuyệt đối

– Áp suất tuyệt đối sử dụng áp suất chân không hoàn hảo làm áp suất tham chiếu và sử dụng đơn vị đo là bar (abs) hoặc psia.

– Bộ truyền áp suất tuyệt đối không bị ảnh hưởng bởi áp suất khí quyển cục bộ và các kết quả đo áp suất tuyệt đối đều dương (+).

3. Chênh lệch áp suất

– Chênh lệch áp suất là sự chênh lệch giữa hai áp suất.

– Máy phát chênh lệch áp suất sử dụng điểm tham chiếu để so sánh sự chênh lệch giữa áp suất thấp và áp suất cao.

– Các cổng trong thiết bị đo chênh áp được đánh dấu ở phía áp suất thấp và phía áp suất cao.

– Tùy theo phía áp suất cao hay thấp có giá trị lớn hơn mà chênh lệch áp suất có thể âm hoặc dương.

– Khi phía áp suất thấp được mở để thông gió khí quyển, máy phát áp suất chênh lệch có thể được sử dụng làm máy phát áp suất đo.

4. Áp suất chân không

– Áp suất chân không là áp suất nằm giữa áp suất chân không tuyệt đối và áp suất khí quyển.

– Tiêu chuẩn tham chiếu là áp suất chân không tuyệt đối.

Một số cách để thay đổi áp suất

1. Cách tăng áp lực

– Tăng áp lực va đập và giữ nguyên diện tích bề mặt ép.

– Tăng lực tác động theo hướng vuông góc, đồng thời giảm diện tích bề mặt ép.

– Tăng diện tích bề mặt ép nhưng vẫn giữ nguyên áp suất.

2. Cách giảm áp lực

– Giảm áp lực va đập và giữ nguyên diện tích bề mặt ép.

– Giảm áp suất, đồng thời giảm diện tích bề mặt bị ép.

– Giảm diện tích bề mặt ép nhưng vẫn duy trì áp suất.

Các loại thiết bị đo áp suất được sử dụng hiện nay

Để đo áp suất của chất lỏng (nước), khí, hơi nước… trong các nhà máy, xí nghiệp, khí quyển,… người ta sử dụng các thiết bị đo áp suất chuyên dụng. Tùy theo từng môi chất cần đo mà chúng ta có các loại thiết bị đo áp suất riêng như: Đồng hồ đo áp suất nước, đồng hồ đo áp suất khí, đồng hồ đo áp suất trong xăng, dung môi hóa học và các chất lỏng khác…

Phạm vi đo thông thường của đồng hồ đo áp suất dao động từ 0 – 1000 bar. Tuy nhiên, cũng có một số loại thiết bị đo áp suất cho hệ thống nước, hệ thống khí nén có dải đo lớn hơn 1000 bar.

Hiện nay có 3 thiết bị đo áp suất được sử dụng phổ biến:

1. Đồng hồ đo áp suất

– Đây là thiết bị dùng để đo áp suất của chất lỏng (nước), chất khí (gas), hơi nước… và thường được sử dụng khi người dùng muốn xem áp suất trực tiếp tại điểm cần đo.

– Thông qua tác động của áp lực nước lên hệ thống chuyển động, bánh răng sẽ quay, giúp kim đồng hồ chỉ vào khoảng áp suất trên thiết bị đo. Đây là mức áp suất của chất.

Đồng hồ đo áp suất lốp ô tô

2. Cảm biến đo áp suất

– Đây là thiết bị điện tử có chức năng chuyển đổi tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện và hoạt động dựa trên nguyên lý cảm biến áp suất. Khi bị ảnh hưởng bởi các nguồn như áp suất, nhiệt độ…, cảm biến sẽ gửi giá trị về bộ vi xử lý, sau đó bộ vi xử lý xử lý tín hiệu và xuất tín hiệu ra.

Cấu trúc bên trong của cảm biến áp suất

– Chủ yếu dùng để đo áp suất ở những vị trí khó quan sát bằng mắt thường hoặc trong những trường hợp cần tín hiệu ra để kiểm soát áp suất.

Cảm biến điện tử đo chênh lệch áp suất

3. Cảm biến áp suất có màn hình đồng hồ điện tử

Loại thiết bị này kết hợp cảm biến áp suất với mặt đồng hồ hiển thị điện tử tích hợp, giúp người dùng nhìn thấy áp suất ngay tại điểm cần đo, đồng thời xuất tín hiệu gửi đến bộ xử lý – bộ điều khiển.

Cảm biến áp suất lốp ô tô không dây

Hy vọng qua bài viết trên các bạn đã hiểu rõ Áp lực là gì? cũng như các phương pháp đo áp suất hiện tại. Để được tư vấn chi tiết về các loại thiết bị đo áp suất, vui lòng truy cập website labvietchem.com.vn hoặc liên hệ tới số nóng của Labvietchem 0826 020 020. Hiện tại chúng tôi có rất nhiều thiết bị đo áp suất đến từ các thương hiệu nổi tiếng Hanna – Italy, Extech – USA,…, phục vụ đa dạng nhu cầu của người dùng.

Xem thêm:

• Tham khảo sản phẩm thiết bị ngành: Bơm chân không kính hiển vi