فشار و یکاهای اندازه گیری

فشار و یکاهای اندازه گیری

فشار چیست؟

به مقدار نیروی عمودی وارد شده بر واحد سطح یک جسم فشار می‌گویند. بر این اساس، میزان فشار وارده بر یک سطح، از تقسیم مقدار نیروی وارده بر مساحت سطح مشخص می‌شود.

در دستگاه بین‌المللی SI ، “پاسکال” یکی از واحدهای اصلی اندازه‌گیری فشار است.

یک پاسکال فشاری است که توسط نیرویی به بزرگی یک نیوتن به صورت عمود بر سطحی به مساحت یک متر مربع اعمال می شود.

از دیگر واحدهای اندازه گیری فشار می‌توان به اتمسفر (Atm)، میلی‌متر جیوه(mmHG) ، بار (bar) و پی اس آی (Psi) اشاره نمود.

اتمسفر (Atm)

 اتمسفر واحدی است که معمولاً برای اندازه‌گیری فشار هوا استفاده می‌شود.

یک اتمسفر با فشار ناشی از یک ستون آب به ارتفاع ۱۰ متر برابر است. یک اتمسفر تقریباً برابر با میانگین فشار هوا در سطح آبهای آزاد است.

میلی‌متر جیوه (mmHG)

 میلی متر جیوه یک واحد مانومتریک است و بر اساس چگالی جیوه و شتاب گرانشی زمین تعریف می‌شود.

هر ۷۶۰ میلی‌متر جیوه با یک اتمسفر برابر است. استفاده از این واحد اندازه‌گیری در صنعت کاربرد کمتری دارد. معمولاً برای اندازه‌گیری فشار گازها در رنج‌های پایین (نزدیک به فشار اتمسفر) از آن استفاده می‌شود.

بار (bar) 

بار معادل ۱۰۰ هزار پاسکال و تقریباً برابر با یک اتمسفر است. همچنین واحد bar به صورت تقریبی معادل 1 Kgf/cm²در نظر گرفته می‌شود.

از این واحد اندازه‌گیری اغلب در تجهیزات صنعتی برای نشان دادن فشار سیالات (مایعات و گازها) استفاده می‌شود.

بر همین اساس، اغلب گیج‌های صنعتی بر اساس واحد bar یا Kgf/cm ² درجه‌بندی شده‌اند.

در اینجا لازم است با واحد فرعی و پر کاربرد مگاپاسکال (Mpa) هم به دلیل کثرت استفاده در صنعت آشنا شویم که معادل یک میلیون پاسکال و یا 10 بار (bar) است.

پس برای راحتی استفاده از گیج‌های فشار، روابط ساده زیر را به یاد داشته باشیم:

1 bar = 100 Kpa = 1 Kgf/cm² ≈ 1Atm

1 Mpa = 10 bar = 10 Kgf/cm²

پی اس آی (Psi) 

پی اس آی واحد سیستم انگلیسی اندازه گیری فشار سیالات است. این واحد اندازه‌گیری که بسیار در صنعت مورد استفاده است، معادل یک پوند بر اینچ مربع است. یعنی فشار وارد شده ناشی از اعمال یک پوند نیرو به سطحی با مساحت یک اینچ مربع.

با توجه به کثرت استفاده از دو واحد Psi و bar، بسیاری از گیج‌های فشار بر اساس این دو واحد درجه‌بندی شده‌اند. بر این اساس، دانستن ضریب تبدیل این دو واحد برای صنعت‌گران بسیار مفید است:

   1Psi = 1 lb/in²

 1bar ≈ 14.5Psi

1Mpa = 145Psi