Как обозначается и в чм измеряется единица давления

Давление воды в водопроводе: единицы измерения, нормы, метод

В чем измеряется давление воды в водопроводе холодного либо тёплого водоснабжения? Как именно снимаются замеры давления? Существуют ли какие-то нормативные границы его значения? В данной статье мы попытаемся ответить на эти вопросы, а заодно обучиться рассчитывать падение давления в водопроводе с известными параметрами.

Единицы

Для начала узнаем, какие конкретно единицы измерения давления воды в водопроводе употребляются на данный момент.

Атмосфера

Эта единица соответствует атмосферному давлению на уровне моря. Тут, но, имеется маленькая тонкость: речь заходит об избыточном давлении довольно атмосферного. Его значение в водопроводе в 0,2 атмосферы, продемонстрированное манометром, соответствует полному значению в 1,2 атмосферы.

Полезно: вместо слова «атмосфера» довольно часто употребляется равноценное понятие — кгс/см2. Физический суть единицы — упрочнение, с которым масса в 1 кг при земном ускорении свободного падения будет давить на площадь в 1 см2.

Устаревшая единица измерения, заимствованная из употреблявшейся до СИ системы измерений СГС. О ней достаточно знать, что бар примерно (с точностью около 2%) равен атмосфере. Частенько манометр для измерения давления воды в водопроводе имеет две шкалы — в барах и мегапаскалях.

Мегапаскаль

Паскаль соответствует одному ньютону на квадратный метр поверхности. Потому, что масса в один килограмм давит на основание с силой в 9,8 ньютонов, 1 мегапаскаль приблизительно соответствует 9,8 кгс/см2. Время от времени это значение округляют до 10.

Напор

Под понятием напора, измеряемого в метрах, понимается высота водяного столба, соответствующая определенному избыточному давлению. Как определить напор при известных показаниях манометра в кгс/см2? Достаточно их на 10: одна избыточная атмосфера способно поднять водяной столб на 10 метров.

Замеры

Прибор для измерения давления воды в водопроводе, как мы знаем, именуется манометром. Цена наиболее доступных манометров начинается приблизительно от 150-200 рублей; но, цифровые устройства смогут обходиться в единицы а также десятки тысяч.

Метод измерения интересующего нас параметра своими руками несложен донельзя:

  1. Подмотанный льном либо другим герметизирующим материалом прибор вкручивается в контрольный вентиль.
  2. Вентиль раскрывается, по окончании чего снимается замер.

Контрольные вентиля для снятия замеров постоянно присутствуют в элеваторном узле (подача, обратка и смесь по окончании элеватора) и в водомере (в большинстве случаев, до и по окончании счетчика). При необходимости снять замер в произвольной точке системы водоснабжения это несложно сделать, вкрутив манометр вместо заглушки в один из стояков и запустив его.

Как неизменно, имеется последовательность тонкостей.

  • Дабы составить детальную картину работы водопровода, измерения необходимо проводить в пик водоразбора, приходящийся на вечерние часы.
  • Неизменно подключенный к водопроводу прибор частенько «залипает»: стрелка застревает в одном положении. Дабы этого не случилось, вместо контрольного вентиля ставится трехходовой кран с дренажным отверстием, разрешающий скинуть воду из его корпуса по окончании замера.

  • Латунная трубная резьба неизменно снимаемого прибора быстро изнашивается. Решить проблему окажет помощь несложная инструкция: снабдите манометр металлическим удлинителем.

Нормативы

Вот нормы давления воды в водопроводе, содержащиеся в действующем СНиП 2.04.01-85.

Размещение точки водоразбора Давление, МПа
Нижняя в здании Не более 0,45
Нижняя в здании, возведенном в районе со ветхой застройкой Не более 0,6
Верхняя в здании не меньше 0,2

Как несложно подсчитать, давление воды в муниципальном водопроводе в общем случае может различаться от его значения на верхнем этаже всего на 0,25 МПа, что соответствует напору в 25 метров. При большей высоте здания на средних этажах обязана устанавливаться промежуточная подкачка.

Но: на практике все привычные автору насосные станции находятся в подвале дома либо в отдельном строении. При их работе на первых этажах в точках водоразбора в полной мере возможно 8 — 9 кгс/см2.

На практике типовые значения давления в магистралях и трассах таковы:

  • ХВС — 3 — 4 кгс/см2.
  • ГВС — 3,5 — 6,5 кгс/см2.

Падение напора

При токе воды через трубу давление на выходе будет меньше, чем на входе.

Падение определяется несколькими факторами:

  1. Диаметром трубы.
  2. Ее длиной.
  3. Шершавостью ее стенок.

  1. Скоростью потока в ней.

Для расчета употребляется формула H = iL(1+K).

  • H — падение напора в метрах. Дабы перевести его в атмосферы, достаточно полученное значение поделить на 10.
  • i — гидравлический уклон, определяющийся диаметром, скоростью потока и материалом трубы в ней.
  • L -длина трубы в метрах.
  • K — коэффициент, для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения принимаемый равным 0,3.

Где забрать значение гидравлического уклона? В так называемых таблицах Шевелева. Приведем фрагмент одной из них, актуальной для новой металлической трубы размером ДУ15.

Расход воды, л/с Скорость потока, м/с 1000i
0,17 1,00 266,2
0,18 1,06 296,1
0,19 1,12 327,6
0,20 1,18 360,5
0,25 1,47 560,4
0,30 1,77 807,0
0,35 2,06 1098

Значение 1000i — это гидравлический уклон при протяженности трубы в 1 км. Дабы вычислить значение i для погонного метра, достаточно поделить его на 1000.

Так, для металлической трубы ДУ15 длиной 25 метров при расходе воды через нее в 0,2 л/с падение напора составит (360,5/1000)*25*(1+0,3)=11,7 метра, что соответствует отличии давлений в 1,17 кгс/см2.

Никому не нравится быть под давлением. И не важно, под каким. Об этом спела еще группа Queen вместе с Дэвидом Боуи в своем знаменитом сингле «Under pressure». Что такое давление? Как понять давление? В чем оно измеряется, какими приборами и методами, куда направлено и на что давит. Ответы на эти и другие вопросы – в нашей статье про давление в физике и не только.

Читать еще:  Первая помощь при венозном кровотечении

Давление в физике

Если преподаватель давит на вас, задавая каверзные задачки, мы сделаем так, чтобы вы смогли верно на них ответить. Ведь понимание самой сути вещей – ключ к успеху! Итак, что такое давление в физике?

Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.

В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p. Единица измерения давления – 1 Паскаль. Русское обозначение – Па, международное – Pa.

Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.

Любая жидкость или газ, помещенный в сосуд, оказывает на стенки сосуда давление. Например, борщ в кастрюле действует на ее дно и стены с некоторым давлением. Формула определения давления жидкости:

где g – ускорение свободного падения в гравитационном поле земли, h – высота столба борща в кастрюле, греческая буква «ро» – плотность борща.

Одно из важнейших свойств жидкостей — изотропность. Это значит, что по закону Паскаля во всех направлениях жидкости производимое ею давление передается одинаково. Кстати, подробнее о жидкостях, их свойствах и движении читайте в нашем материале про уравнение Бернулли.

Наиболее распространенный в быту прибор для определения давления – барометр. Но в чем измеряют давление? Кроме паскаля существуют и другие внесистемные единицы измерения:

  • атмосфера;
  • миллиметр ртутного столба;
  • миллиметр водяного столба;
  • метр водяного столба;
  • килограмм-сила.

В зависимости от контекста применяются разные внесистемные единицы.

Например, когда вы слушаете или читаете прогноз погоды, там и речи не идет о паскалях. Говорят о миллиметрах ртутного столба. Один миллиметр ртутного столба – это 133 Паскаля. Если вы ездите за рулем, то наверное знаете, что нормальное давление в колесах легкового автомобиля — около двух атмосфер.

Давление в шинах — это давление газа. Оно обусловлено столкновениями молекул воздуха с поверхностью шины

Атмосферное давление

Атмосфера – это газ, точнее, смесь газов, которая удерживается у Земли благодаря гравитации. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, а ее высота – примерно 100 километров.

Как понимать выражение «атмосферное давление»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится стокилометровый столб газа. Конечно, воздух прозрачен и приятен, но у него есть масса, которая давит на поверхность земли. Это и есть атмосферное давление.

Нормальное атмосферное давление принято считать равным 101325 Па. Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. Такое же давление при этой же температуре оказывает на свое основание столб ртути высотой 766 миллиметров.

Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление. Например, на вершине горы Джомолунгма оно составляет всего одну четвертую от нормального атмосферного давления.

Эверест. На его вершине давление в 4 раза меньше, чем у подножия

Артериальное давление

Еще один пример, где мы сталкиваемся с давлением в повседневной жизни – это измерение кровяного давления.

Артериальное давление – это кровяное давление, т.е. давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в данном случае – артерий.

Если вы измерили артериальное давление и оно у вас 120 на 80, то все хорошо. Если 90 на 50 или 240 на 180, то вам уже точно будет неинтересно разбираться, в чем это давление измеряется и что это вообще значит.

Артериальное давление — давление крови на стенки артерий

Тем не менее, возникает вопрос: 120 на 80 чего именно? Паскалей, миллиметров ртутного столба, атмосфер или еще каких-то единиц измерения?

Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Оно определяет превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.

Кровь оказывает давление на сосуды и тем самым компенсирует действие атмосферного давления. Будь иначе, нас бы просто раздавило огромной массой воздуха над нами.

Но почему в измерении артериального давления две цифры?

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Дело в том, что кровь движется в сосудах не равномерно, а толчками. Первая цифра (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенки сосудов в момент сокращения сердечной мышцы, его величина – наибольшая. Вторая цифра (80) определяет наименьшее значение и называется диастолическим давлением.

При измерении фиксируются значения систолического и диастолического давлений. Например, для здорового человека типичное значение артериального давления составляет 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это означает, что систолическое давление равно 120 мм. рт. ст., а диастолическое – 80 мм рт. ст. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением.

Физический вакуум

Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие. Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике.

В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум. Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.

В космосе наблюдается почти полное отсутствие давления

Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики. А если у вас нет времени разбираться, студенческий сервис поможет решить любую задачу на определение давления.

Читать еще:  При каком давлении закладывает уши – высокое или низкое 2020

Как обозначается и в чм измеряется единица давления

Таблица перевода единиц измерения давления

Типология

В первую очередь нужно рассказать о том, что существует два вида давления:

1. Абсолютное. Это давление, которое принято измерять относительно абсолютного нуля (чего можно достичь исключительно в вакууме).

2. Относительное. Оно измеряется относительно земной атмосферы.

Поясним данную ситуацию: если абсолютное давление в вакууме будет равно нулю, то относительное – минус единице. И напротив, атмосферное давление по абсолютной шкале будет равняться 1, и 0 – по относительной.

Определение единиц

Важным является следующее утверждение: единицы измерения давления можно определить одним из двух известных на сегодняшний день способов:

1. С помощью высоты столба жидкости (уравновешивающего давление в определенном физическом процессе). В таком случае измерение происходит в единицах водяного столба (обозначение: мм.вод.ст) при 4°С – это так называемый дюйм вод.ст. (in H2O) или же фут вод.ст. (обозначение: ft Н2О) или ртутного столба (мм.рт.ст). При 0°С (с условием нормального ускорения падения) это дюйм рт.ст. (in Hg). В нашей стране чаще всего используются не футы, а миллиметры ртутного столба. Поэтому полезной будет следующая информация: 1 дюйм = 25,4 мм, 1 фут = 30,48 сантиметрам.

2. Благодаря единицам площади и силы.

О системе СИ

Итак, изучаем далее единицы измерения давления. Главная информация об этом содержится в системе СИ, т.е. в Международной системе единиц. Принята она была международным сообществом еще в далеком 1960 году, при этом единицей измерения силы является Ньютон (обозначение: Н), а площади – 1 м 2 (метр квадратный). Благодаря этим показателям и можно найти единицу давления – это один Па (Паскаль). Определяется он отношением силы к площади. В виде формулы это выглядит следующим образом: 1 Па = 1Н/м 2 .

Читать еще:  Как снизить уровень триглицеридов в крови естественным путем

Производные

Рассматривая единицы измерения давления, стоит сказать и о том, что они, естественно, имеют свои производные. Так, ученые чаще всего используют следующие определения, хотя классификацию можно продолжить и дальше:

1. Килопаскаль (кПа): 1 кПа = 10 3 Па.

2. Мегапаскаль (мПа): 1 МПа = 10 3 кПа, а также = 10 6 Па.

Однако стоит сказать и о том, что наряду с системой СИ сегодня не менее распространены и используются иные единицы измерения давления, принятые ранее. К тому же часто используются и так называемые внесистемные единицы, которые заслуживают особого внимания.

Торры

Существует еще одна обозначение единицы давления, именуемое торром. Связано это название с именем Эванджелиста Торричелли – итальянского математика и физика, который к тому же являлся учеником великого Г. Галилея. Важен следующий факт: именно Торричелли изобрел ртутный барометр. Сама же эта единица измерения давления (1 торр) равняется гидростатическому давлению исследуемого столба ртути (обязательно высотой 1 мм) на плоское основание (обязательно при температуре 0°С). При этом 1 торр = 13,5951 миллиметра водного столба = 133,322 Па. Также важно следующее уравнение: 1 атмосфера = 760 торр.

Техническая система

Существует еще техническая система единиц, аббревиатура которой выглядит следующим образом: МКГСС (расшифровка: метр, килограмм-сила, секунда). В данном случае сила измеряется именно в килограммах и равняется 9,8 Н. Единица давления в таком случае выглядит следующим образом: кгс/м 2 или же кгс/см 2 и носит название технической атмосферы (или же метрической) – ат. Если устанавливается избыточное давление, единица измерения пишется как «ати».

Физическая система единиц

Обозначается данная система измерения следующей аббревиатурой: СГС (расшифровка: сантиметр, грамм, секунда). В этом случае единица силы, которая используется, – дина (соответствует 10 –5 Н). В данной системе единица измерения давления называется «бар» и исчисляется отношением одного дина к сантиметру квадратному: 1 дин/см 2 . Однако существует один нюанс: есть еще одна внесистемная метеорологическая единица измерения давления, которая также называется «бар». Она имеет несколько иные показатели: 1 бар = 106 дин/см 2 , что иногда вызывает путаницу. Еще одна внесистемная (вне системы СИ) единица измерения давления, которая чаще всего используется на практике, это нормальная (или физическая) атмосфера, которая равняется 760 миллиметрам ртутного столба. Эти единицы имеют свои производные, которые используются для облегчения процесса исчисления.

Иные системы

Существует еще одна система измерения давления – МТС (расшифровка: метр-тонна-секунда), которая также имеет свою единицу, именуемую «пьеза». Одна пз (т.е. пьеза) = 1 сн/м 2 . В свою очередь 1 сн – это сила в 1 стен. Стоит сказать и о том, что в англоязычных странах для измерения давления используется чаще всего обозначение «psi» – пси (один psi равен отношению lbf/in 2 ) – один фунт силы делится на квадратный дюйм (при этом 1 дюйм = 0,4536 кг). Если оно применяется для определения абсолютного давления, единица измерения будет такой: psia (приставка «а», т.е. absolute – абсолютный). В случае измерения избыточного давления это будет выглядеть как psig (приставка «g», т.е. gage, что переводится как «избыточный», «лишний»).

Основные соотношения

Разбираясь в единицах измерения давления, человек нередко путается во всех показателях. Для облегчения этого процесса были составлены специальные таблицы, благодаря которым можно в считанные минуты перевести показатели из одной системы в другую. Наиболее распространенные соотношения выглядят следующим образом: 1 ат = 10 4 кгс/м 2 (1 кгс/см 2 ), что также равно 0,98∙10 5 Па (чему соответствуют 98 кПа и 0,098 МПа). При этом атмосфера = 0,98∙10 3 мбар (это равно 0,98 бар и 0,97 атм). Ну и, конечно же, не стоит забывать, что это еще равняется 10 4 миллиметров водного столба, что соответствует 10 м водного и 735 мм ртутного столба.

Ошибки

Обязательно нужно сказать и о том, что при расчетах могут возникать небольшие ошибки, которыми, впрочем, в некоторых ситуациях пренебрегают:

1. Ошибку в 2% можно не заметить при разнице между технической и стандартной атмосферами, а также одной десятой частью МПа, т.е. мегапаскаля: 1 ат = 1 бар = 0,1 МПа.

2. Допустима также ошибка в 3% при рассмотрении физической и технической атмосфер: 1 ат = 1 атм.

Данные показатели весьма важны, так как потребность в переводе указанных единиц возникает часто (основная причина: использование оборудования различных стран изготовления, к тому же разных годов выпуска).

Чем измеряют давление

Рассмотрев различные единицы измерения давления (газа, атмосферного давления и т.д.), стоит также уделить внимание тем инструментам, благодаря которым и получают искомые показатели. Так, для этого используются мембранные, жидкостные (самые простые и точные измерители), пружинные, электрические и тепловые манометры самых различных конструкций (при этом могут использоваться как простые, так и весьма сложные оптические и электронные схемы). Рассмотрев единицы измерения атмосферного давления, стоит сказать, что приборы, которыми этот показатель определяется, называются барометрами (от греческого «baros» – «тяжесть», «metreo» – «измеряю»). Если же надо определить давление, которое ниже атмосферного, тут уже используются вакуумметры. При возникновении необходимости узнать разницу между двумя давлениями (если ни одно из них не является атмосферным) надо использовать дифманометры, то есть дифференциальные манометры.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector