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

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

Áp suất là gì?

Áp suất là gì?

- Áp suất là một đại lượng vật lý được định nghĩa là độ lớn của của áp lực bị chèn ép trên một diện tích nhất định và lực ép có phương vuông góc với bề mặt bị ép. Nói cách khác thì áp suất được sinh ra khi có một lực tác động theo chiều vuông góc lên bề mặt.

- Trong hệ đo lường chuẩn quốc tế (SI), đơn vị đo của áp suất dựa theo đơn vị của lực trên bề mặt tác động đó là N/m² và nó có đơn vị là Pascal (Pa) - đặt theo tên của nhà toán học, vật lý người Pháp Blaise Pascal.

1N/m² = 1Pa

Các đơn vị đo áp suất được sử dụng

- Đơn vị đo áp suất bao gồm 2 thành tố: Đơn vị của lực và đơn vị của diện tích.

- Vì Pa có giá trị nhỏ nên nhiều khu vực trên thế giới đã chọn dùng đơn vị khác là Bar. Tùy khu vực mà áp suất có đơn vị đo khác nhau, ví dụ như:

+ Các nước Châu Âu sử dụng Bar, châu Á dùng Pa, châu Mỹ lại dùng PSI,…

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

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

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

Công thức tính áp suất

Áp suất được sinh ra khi có một lực tác động theo chiều vuông góc lên bề mặt

Dựa vào định nghĩa của 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 lực tác dụng lên mặt bị ép, có đơn vị là N.
• S là diện tích bị ép, đơn vị của S là m²
• Pa là đơn vị đo của áp suất, đơn vị Pascal.

Cách quy đổi các đơn vị đo áp suất

Quy đổi đơn vị đo áp suất như nào?

Để tính được áp suất chuẩn nhất, người sử dụng cũng có thể quy đổi các 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

Các định luật trong áp suất

1. Định luật Pascal - Dùng cho các chất lỏng và khí

Vào những năm 1600, Blaise Pascal đã phát triển định luật truyền áp suất chất lỏng được gọi là Định luật Pascal để “nói lên rằng sự thay đổi áp suất trong thùng kín được chuyển tải bằng nhau theo các hướng trong thùng chứa”.

2. Định luật Boyler - Áp dụng cho chất khí

Cũng trong những năm 1600, thông qua thử nghiệm, Robert Boyle đã tìm ra một định luật mới   “thể tích thùng chứa tăng lên thì áp suất sẽ giảm”. Khí mở rộng là để lấp đầy phần thể tích tăng lên đó.

3. Định luật Charles - Áp dụng với chất khí

Đến những năm 1780, Jacques Charles mô tả Định luật Charles trong một sản phẩm chưa được công bố nói rằng “Sự thay đổi nhiệt độ của chất trong thùng chứa sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới áp suất trong thùng. Khi nhiệt độ tăng lên thì áp suất trong thùng chứa cũng tăng lên”.

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, chênh áp và áp suất chân không.

1. Áp suất đo

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

- Máy phát áp suất đo có một cổng tham chiếu để lấy mẫu áp suất khí quyển, vì vậy, độ chính xác của các loại máy này có thể bị ảnh hưởng bởi những thay đổi của áp suất khí quyển cục bộ.

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

2. Áp suất tuyệt đối

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

- Máy phát áp suất tuyệt đối không bị ảnh hưởng áp suất khí quyển cục bộ và các phép đo áp suất tuyệt đối đều là dương (+).  

3. Chênh áp

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

- Máy phát áp suất chênh lệch sử dụng một điểm tham chiếu là so sánh chênh lệch giữa áp suất thấp và áp suất cao.

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

- Tùy vào mặt cao áp hay thấp áp có giá trị lớn hơn mà số chênh áp có thể âm hoặc dương .

- Khi phía thấp áp được mở cho thông khí quyển, máy phát chênh áp có thể được sử dụng như một máy phát áp suất đo.

4. Áp suất chân không

- Áp suất chân không là áp suất 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 làm thay đổi áp suất

1. Cách làm tăng áp suất

- Tăng áp lực tác động và giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép.

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

- Tăng diện tích bề mặt bị ép nhưng vẫn giữ nguyên áp lực.

2. Cách làm giảm áp suất

- Giảm áp lực tác động và giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép.

- Giảm áp lực, đồng thời giảm diện tích bề mặt bị ép.

- Giảm diện tích bề mặt bị ép nhưng vẫn giữ nguyên áp lực.

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

Để đo áp suất của chất lỏng (nước), khí (gas), hơi…trong các nhà máy, xí nghiệp, khí quyển,…người ta sử dụng thiết bị đo áp suất chuyên dụng. Tùy vào từng môi chất cần đo mà ta có loại thiết bị đo áp suất riêng như: Máy đo áp suất nước, máy đo áp suất khí gas, máy đo áp suất trong xăng dầu, môi chất hóa chất và các chất lỏng khác…

Dải đo thông thường của các máy đo áp suất dao động từ 0 - 1000 bar. Tuy nhiên, cũng có một số loại thiết bị đo áp suất cho hệ nước và hệ 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 các chất lỏng (nước), khí (gas), hơi…và thường được sử dụng khi người dùng muốn thấy áp suất trực tiếp tại điểm cần đo.

- Thông qua tác động của áp lực nước lên hệ thống chuyển động làm quay bánh răng giúp kim trỏ đồng hồ chỉ tới dải áp suất trên mặt thiết bị đo. Đây chính là mức áp suất của chất.

Đồng hồ đo áp suất lốp oto

2. Cảm biến đo áp suất

- Đây là thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện và nó hoạt động theo nguyên lý cảm biến áp suất. Khi chịu tác động của các nguồn như áp suất, nhiệt,… cảm biến sẽ đưa giá trị về vi xử lý, sau đó vi xử lý tín hiệu rồi đưa tín hiệu ra.

Cấu tạo bên trong của cảm biến đo áp suất

- Chủ yếu được dùng để đo áp những vị trí khó quan sát bằng mắt thường hoặc những trường hợp cần suất ra tín hiệu để điều khiển áp suất.

Cảm biến điện tử đo chênh áp

3. Cảm biến đo áp suất có mặt hiển thị đồng hồ điện tử

Đây là loại thiết bị kết hợp cảm biến áp suất có tích hợp mặt đồng hồ hiển thị dạng điện tử, giúp người sử dụng có thể thấy được áp suất ngay tại điểm cần đo, đồng thời xuất ra tín hiệu để đưa về bộ xử lý – điều khiển.

Bộ cảm biến áp suất lốp oto không dây

Hy vọng qua viết trên, các bạn đã hiểu rõ được áp suất là gì cũng như các cách đo áp suất hiện nay. Để được tư vấn chi tiết về các loại thiết bị đo áp suất, các bạn vui lòng truy cập vào website labvietchem.com.vn hoặc liên hệ tới hotline 0826 020 020 của LabVIETCHEM. Chúng tôi hiện đang có rất nhiều thiết bị đo áp suất đến từ các thương hiệu nổi tiếng Hanna – Ý, Extech – Mỹ,…, phục vụ đa dạng nhu cầu của người sử dụng.

 Xem thêm:

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