Ciśnienie - to wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:

gdzie: p - ciśnienie (Pa), Fn - składowa siły prostopadła do powierzchni (N), S - powierzchnia (m²).

W przypadku gazów w stanie ustalonym w spoczynku, ciśnienie jakie gaz wywiera na ścianki naczynia jest funkcją objętości, masy i temperatury i dlatego w termodynamice traktowane jest jako funkcja stanu. Uogólnieniem pojęcia ciśnienia jest naprężenie.

Ciśnienie statyczne - siła, z jaką powietrze wywiera nacisk na jednostkę powierzchni ścianki ciała będącego w spoczynku. W przypadku, gdy ciało znajduje się w ruchu równolegle do napływających strug, siła ta działa prostopadle do powierzchni przedmiotu.

Ciśnienie dynamiczne - siła, z jaką powietrze wywiera nacisk na powierzchnie ciała, w przypadku prostopadłego ustawienia ścianki ciała do napływających strug. Ciśnienie dynamiczne pochodzi od energii kinetycznej cząstek powietrza, jaką mają one w ruchu. Zależy ono od kwadratu prędkości cząstek powietrza i wyraża się wzorem:

gdzie: ρ = gęstość powietrza, v = prędkość

Nadciśnienie - różnica między ciśnieniem bezwzględnym a ciśnieniem atmosferycznym w przypadku, gdy jest ono większe od bezwzględnego

Podciśnienie - zjawisko ciśnienia mniejszego niż ciśnienie w otoczeniu, oraz wielkość fizyczna opisująca to zjawisko równa różnicy ciśnień bezwzględnych między otoczeniem a danym miejscem.

Podstawowe jednostki ciśnienia przeliczone na paskale.

• 1 hPa (hektopaskal) = 100 Pa,

• 1 kPa (kilopaskal) = 1000 Pa,

• 1 MPa (megapaskal) = 1 000 000 Pa.

Przeliczanie Ciśnień

W zależności od przyjętego ciśnienia odniesienia wyróżniamy następujące rodzaje ciśnieniomierzy:

absolutne - do pomiaru ciśnienia absolutnego,

różnicowe - do pomiaru różnicy ciśnienia,

manometry - do pomiaru nadciśnienia,

wakuometry - do pomiaru podciśnienia,

manowakuometry - do pomiaru nadciśnienia i podciśnienia.

Przyrządy do pomiaru ciśnień

Nieelektryczne

Manometr Recknagla (z rurką pochyłą) - budowa i zasada działania

W celu zwiększenia dokładności pomiaru małych ciśnień rzędu kilkudziesięciu paskali, stosuje się manometry z rurką pochyłą. Ideowy schemat takiego manometru pokazano na rys. 5. Zastosowanie rurki pochyłej umożliwia zwiększenie dokładności odczytu przemieszczeń słupa cieczy manometrycznej, ponieważ wysokość h (rys. 5) mierzy się za pośrednictwem długości słupa cieczy l.

Błąd pomiaru przy posługiwaniu się manometrem z rurką pochyłą maleje wraz z malejącym α (im mniejszy kąt pochylenia rurki, tym większa długość słupa cieczy odpowiadająca określonemu ciśnieniu). Jednak przy małym α, mimo zastosowania kapilary o średnicy wewnętrznej 1,5 - 4 mm i cieczy manometrycznej o małej lepkości (alkohol C₂H₅OH), menisk staje się niewyraźny.

W manometrze Recknagla (Rys. 6) rurce można nadawać kilka różnych pochyleń, a przez to zmieniać zakres pomiarowy i jednocześnie dokładność pomiaru (Tab. 1).

Manometr ten może służyć do pomiaru nadciśnienia, podciśnienia oraz różnicy ciśnień. Nadaje się on szczególnie do współpracy z rurkami spiętrzającymi. Jest także przystosowany do pomiaru ciśnień dynamicznych. Podstawowymi częściami manometru są: zbiornik pomiarowy (1) zamocowany na podstawie (2), szklana rurka pomiarowa (3) umieszczona w ramieniu mikromanometru (4); uchwyt (5) i prowadnica wskaźnika (6). Rurka pomiarowa połączona jest ze zbiornikiem (1) rurką metalową przechodzącą przez oś obrotu ramienia. Kurek rozdzielczy (12) zamocowany na pokrywie zbiornika, zaopatrzony jest w dwie końcówki, oznaczone (+} i (-), do których doprowadza się ciśnienia (do końcówki (+) ciśnienie wyższe, do końcówki (—) ciśnienie niższe).

Manometry tłokowe

W przyrządach tych ciśnienie równoważone jest zewnętrznymi siłami działającymi na tłok. Na tłok poruszający się w cylindrze działają następujące siły: siła ciężkości tłoka i obciążników siła spowodowana ciśnieniem cieczy manometrycznej oraz siła tarcia, która przeciwdziała ruchowi tłoka w cylindrze.

Manometry tłokowe budowane są w dwóch podstawowych odmianach: jako manometry techniczne i jako manometry obciążnikowo-tłokowe. O ile pierwsza grupa nie jest szeroko stosowana w praktyce, z powodu skomplikowanej budowy i niewielkiej pewności ruchu, o tyle manometry obciążnikowo-tłokowe znalazły szerokie zastosowanie do wzorcowania i sprawdzania manometrów innych typów. Wykorzystuje się je również do bezpośredniego pomiaru wysokich ciśnień. Zakres stosowanych ciśnień jest bardzo duży i wynosi 0,2-3000 MPa, przy czym niedokładność wskazań dochodzi do zaledwie ±0,2% górnej wartości granicznej zakresu pomiarowego.

---