Druck ist die Kraft, die senkrecht auf die Oberfläche eines Objekts pro Flächeneinheit ausgeübt wird. Das heißt,P = F/A, woraus ersichtlich ist, dass eine kleinere Spannungsfläche oder eine stärkere Kraft den ausgeübten Druck verstärken. Flüssigkeiten und Gase können ebenso Druck ausüben wie feste Oberflächen.
Hydrostatischer Druck wird durch die Schwerkraft im Gleichgewichtszustand einer Flüssigkeit ausgeübt. Die Höhe des Hydraulikdrucks ist für die Größe der Kontaktfläche irrelevant, jedoch für die Flüssigkeitstiefe, die durch die Gleichung ausgedrückt werden kannP = ρgh. Es ist ein gängiger Ansatz, das Prinzip derhydrostatischer Druckzur Messung des Flüssigkeitsstands. Sofern die Dichte der Flüssigkeit in einem versiegelten Behälter bekannt ist, kann ein Unterwassersensor die Höhe der Flüssigkeitssäule anhand des beobachteten Druckwerts ermitteln.
Das Gewicht der Luft in der Erdatmosphäre ist beträchtlich und übt einen stetigen Druck auf die Erdoberfläche aus. Aufgrund des atmosphärischen Drucks wird bei der Prozessmessung der Druck in verschiedene Arten unterteilt.
Die Druckeinheiten variieren je nach Druckquelle und Einheit der relevanten physikalischen Größen:
Pascal – Die SI-Einheit für Druck, die Newton/㎡ darstellt, wobei Newton die SI-Einheit für Kraft ist. Der Betrag eines Pa ist relativ gering, sodass in der Praxis häufiger kPa und MPa verwendet werden.
Atm – Standardatmosphärendruck, entspricht 101,325 kPa. Der tatsächliche lokale Atmosphärendruck schwankt je nach Höhe und Klimabedingungen um etwa 1 atm.
Bar – metrische Druckeinheit. 1 bar entspricht 0,1 MPa, etwas weniger als atm. 1 mbar = 0,1 kPa. Die Umrechnung zwischen Pascal und Bar ist praktisch.
Psi – Pfund pro Quadratzoll, hauptsächlich in den USA verwendete Avoirdupois-Druckeinheit. 1 psi = 6,895 kPa.
Zoll Wassersäule – Definiert als der Druck, der am Boden einer 1 Zoll hohen Wassersäule ausgeübt wird. 1 ZollH2O = 249 Pa.
Meter Wassersäule - mH2O ist die gemeinsame Einheit fürWasserstandstransmitter vom Eintauchtyp.
Verschiedene angezeigte Druckeinheiten (kPa/MPa/bar)
Druckarten
☆ Überdruck: Die gängigste Methode zur Prozessdruckmessung basierend auf dem tatsächlichen Atmosphärendruck. Wenn außer dem Umgebungsluftdruck kein Druck hinzukommt, ist der Überdruck Null. Bei einem Minuszeichen wird ein Unterdruck gemessen, dessen absoluter Wert den lokalen Atmosphärendruck von etwa 101 kPa nicht überschreitet.
☆ Versiegelter Druck: Der in der Sensormembran eingeschlossene Druck, der den Standardatmosphärendruck als Basisreferenzpunkt verwendet. Er kann auch positiv oder negativ sein, d. h. Überdruck bzw. Teilvakuum.
☆Absoluter Druck: Der Druck basiert auf absolutem Vakuum, wenn alles absolut leer ist. Dies wird unter normalen Bedingungen auf der Erde kaum erreicht, kommt aber dem Wert sehr nahe. Absoluter Druck ist entweder Null (Vakuum) oder positiv und kann niemals negativ sein.
☆ Druckdifferenz: Die Druckdifferenz zwischen den Messanschlüssen. Die Differenz ist meist positiv, da die Hoch- und Niederdruckanschlüsse in der Regel entsprechend der Auslegung des Prozesssystems vorgegeben sind. Differenzdruck kann zur Füllstandsmessung von geschlossenen Behältern und als Hilfsmittel für bestimmte Durchflussmesser verwendet werden.
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Veröffentlichungszeit: 11. Juni 2024