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表示壓力作用效果的物理量 来自维基百科,自由的百科全书
壓力 (pressure[1])是物體間相互擠壓而垂直作用在物體表面的一種彈性力[2][3][4],其作用效果用壓力除以受力面積表示,同稱壓力[5][4](pressure,常以為符號),在中國大陸又稱壓強(如物理學中通稱「壓強」[6][7]、基礎教育階段只稱「壓強」,而將「壓力」一詞指稱「compressive force」[8])。壓力可用任意之力單位與面積單位進行測量,但因各學科與歷史因素,其單位多樣化,如:mmHg、mmH2O、torr、Pa、bar、psi、atm、Ba、g/cm2、kg/cm2、msw、fsw等等。但是,國際單位制以帕斯卡(每單位平方公尺的牛頓)為壓力單位。
此條目需要補充更多來源。 (2018年10月13日) |
絕對壓力為相對壓力(又稱計式壓強)加上該地大氣壓力。日常生活中用的壓力計,如車胎壓、血壓通常是測量相對壓力[9]。
壓力在公式中常以英文字母「p」表示。壓力與力和面積的關係如下:[10]
其中:
或寫成微分形式:
其中的負號表示力(朝向物體)與法向量的方向(從物體出發)相反。
根據上述公式,可以推導出計算液體壓力的公式:
即:
其中:
表中等號 = 表示精確值,約等號 ≈ 表示近似值,而恆等號 ≡ 表示定義值。
帕斯卡(Pa) | 巴(bar) | 工程大氣壓(at) | 標準大氣壓(atm) | 托(Torr) | 磅力每平方英寸(psi) | |
---|---|---|---|---|---|---|
1 Pa | ≡ 1 牛頓/平方米 | = 10−5 bar | ≈ 10.197×10−6 at | ≈ 9.8692×10−6 atm | ≈ 7.5006×10−3 Torr | ≈ 145.04×10−6 psi |
1 bar | = 100,000 Pa | ≡ 106 達因/平方厘米 | ≈ 1.0197 at | ≈ 0.98692 atm | ≈ 750.06 Torr | ≈ 14.504 psi |
1 at | = 98,066.5 Pa | = 0.980665 bar | ≡ 1 千克力/平方厘米 | ≈ 0.96784 atm | ≈ 735.56 Torr | ≈ 14.223 psi |
1 atm | = 101,325 Pa | = 1.01325 bar | ≈ 1.0332 at | ≡ 101 325 帕 | = 760 Torr | ≈ 14.696 psi |
1 Torr | ≈ 133.322 Pa | ≈ 1.3332×10−3 bar | ≈ 1.3595×10−3 at | ≈ 1.3158×10−3 atm | ≡ 1 毫米汞柱 | ≈ 19.337×10−3 psi |
1 psi | ≈ 6,894.76 Pa | ≈ 68.948×10−3 bar | ≈ 70.307×10−3 at | ≈ 68.046×10−3 atm | ≈ 51.715 Torr | ≡ 1 磅力/平方英寸 |
在中子星的形成條件中,由於壓強與能量的體積密度具有相同的量綱,有時使用壓強來表示能量密度的數值。相關的數學關係可以在統計物理學中推得。
壓力檢測儀表按照其轉換原理不同,可分為液柱式、彈性式、活塞式和電氣室四大類。
它們的工作原理、主要特點、應用場合列表
壓力檢測儀表的種類 | 檢測原理 | 主要特點 | 用 途 | ||
液柱式壓力計 | U型管壓力計 | 液體靜力平衡原理(被測壓力與一定高度的工作液體產生的重力相平衡) | 結構簡單、價格低廉、精度較高、使用方便。但測量範圍較窄,玻璃易碎 | 適於低微靜壓測量,高精確度者可用作基準器,不適於工廠使用 | |
單管壓力計 | |||||
傾斜管壓力計 | |||||
補償微壓計 | |||||
自動液柱式壓力計 | |||||
彈性式壓力計 | 彈簧管壓力計 | 彈性元件彈性變形原理 | 結構簡單、牢固,使用 方便,價格低廉 | 用於高、中、低壓的測量,應用十分廣泛 | |
波紋管壓力計 | 具有彈簧管壓力表的特點,有的因波紋管位移 較大,可製成自動記錄型 | 用於測量400 kPa 以下的壓力 | |||
膜片壓力計 | 除具有彈簧管壓力表的特點外,還能測量黏度 較大的液體壓力 | 用於測量低壓 | |||
膜盒壓力計 | 用於低壓或微壓測量,其他特點同彈簧管壓力表 | 用於測量低壓或微壓 | |||
活塞式壓力計 | 單活塞式壓力計 | 液體靜力平衡原理 | 比較複雜和貴重 | 用作基準儀器、校驗壓力表或實現精密測量 | |
雙活塞式壓力計 | |||||
電氣式壓力計 | 壓力傳感器 | 應變式壓力傳感器 | 導體或半導體的應變效應原理 | 將壓力轉換成電量,並進行遠距離傳送 | 用於控制室內集中顯示、控制 |
霍爾式壓力傳感器 | 導體或半導體的霍爾效應 | ||||
壓力(差壓) 變送器(分常規式和智能式) | 力矩平衡式變送器 | 力矩平衡原理 | 能將壓力錶轉換成統一標準電信號,並進行遠距離傳送 | ||
電容式變送器 | 將壓力轉換成電容器電容的變化 | ||||
電感式變送器 | 將壓力轉換成電感的變化 | ||||
擴散硅式變送器 | 將壓力轉換成硅杯的阻值的變化 |
此外,發生在兩個物體接觸表面、垂直於該表面的作用力,亦可稱為壓力。
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