Паскаль
В Международной системе единиц (СИ) измеряется в паскалях (русское обозначение: Па; международное: Pa). Паскаль равен давлению, вызываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр.
Один паскаль – небольшое давление. Примерно такое давление создает лежащий на столе листок из школьной тетради. Поэтому очень часто используют кратные единицы давления:
гектопаскаль (гПа) | 1 гПа = 100 Па = 10 2 Па |
килопаскаль (кПа) | 1 кПа = 1′000 Па = 10 3 Па |
мегапаскаль (МПа) | 1 МПа = 1′000′000 Па = 10 6 Па |
Тогда получаем следующее соответствие: 1 МПа = 1 МН/м² = 1 Н/мм² = 100 Н/см².
Также, шкалы приборов для измерения давления могут быть градуированы в величинах Н/м 2 или Н/мм 2 .
Соотношения величин к 1 Па:
МПа | |
Бар (bar, бар) | 0,1 |
Техническая атмосфера (at, ат), кгс/см 2 | 10,197 |
Физическая атмосфера (atm, атм) | 9,8692 |
Миллиметр ртутного столба (мм рт.ст., mm Hg, Torr, торр) | 7500,6 |
Метр водяного столба (м вод.ст., m H2O) | 10,197 |
Фунт-сила на кв. дюйм (psi) | 145,04 |
Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, датчиков давления, атмосферного давления – барометрами.
Единицы измерения
В каких единицах измеряют артериальное давление? В качестве единицы измерения АД применяется миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.). Наименование произошло от метода измерения атмосферного давления с помощью столбика ртути в барометре.
Первый в истории прибор для измерения АД также был ртутным. Он давал наиболее точные показания благодаря ртутной жидкости, двигающейся по вертикальной трубке. Под воздействием силы воздуха, накачиваемого в манжету резиновой грушей, ртуть поднималась до условной отметки. Затем при помощи клапана на груше манжету медленно освобождали от воздуха.
При помощи стетоскопа прослушивались появление и исчезновение тонов. Соответствующие показания столбика, опускающегося вниз, фиксировались как числа давления.
Современные тонометры работают по механическому или электронному принципу, но по традиции давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. На цифровой шкале механического тонометра 1 деление соответствует 2 мм рт. ст.
- полуавтоматические;
- автоматические.
В чем измеряется давление: в каких единицах?
Таблица 1. Перевод единиц измерения давления (их соотношение):
Таблица 2. Перевод единиц измерения давления (дополнительная):
Единица измерения | Па | кПа | МПа | кгс/м 2 | кгс/см 2 | мм рт.ст. | мм вод.ст. | бар |
1 Паскаль | 1 | 10 -3 | 10 -6 | 0,1019716 | 10,19716*10 -6 | 0,00750062 | 0,1019716 | 0,00001 |
1 Килопаскаль | 1000 | 1 | 10 -3 | 101,9716 | 0,01019716 | 7,50062 | 101,9716 | 0,01 |
1 Мегапаскаль | 1000000 | 1000 | 1 | 101971,6 | 10,19716 | 7500,62 | 101971,6 | 10 |
1 Килограмм-сила на квадратный метр | 9,80665 | 9,80665*10 -3 | 9,80665*10 -6 | 1 | 0,0001 | 0,0735559 | 1 | 98,0665*10 -6 |
1 Килограмм-сила на квадратный сантиметр | 98066,5 | 98,0665 | 0,0980665 | 10000 | 1 | 735,559 | 10000 | 0,980665 |
1 Миллиметр ртутного столба (при 0 град) | 133,3224 | 0,1223224 | 0,0001333224 | 13,5951 | 0,00135951 | 1 | 13,5951 | 0,00133224 |
1 Миллиметр водяного столба (при 0 град) | 9,80665 | 9,807750*10 -3 | 9,80665*10 -6 | 1 | 0,0001 | 0,0735559 | 1 | 98,0665*10 -6 |
1 Бар | 100000 | 100 | 0,1 | 10197,16 | 1,019716 | 750,062 | 10197,16 | 1 |
Соотношение между некоторыми единицами измерения давления:
Бар:
1 бар = 0.1 МПа
1 бар = 100 кПа
1 бар = 1000 мбар
1 бар = 1.019716 кгс/см2
1 бар = 750 мм.рт.ст.(торр)
1 бар = 10197.16 кгс/м2 (атм.тех.)
1 бар = 10197.16 мм. вод. ст.
1 бар = 0.98692326672 атм. физ.
1 бар = 10 Н/см2
1 бар = 1000000 дин /см2=106 дин/см2
1 бар = 14.50377 psi (фунт на квадратный дюйм)
1 мбар = 0.1 кПа
1 мбар = 0.75 мм. рт. ст.(торр)
1 мбар = 10.19716 кгс/ м2
1 мбар = 10.19716 мм. вод. ст.
1 мбар = 0.401463 in.H2O (дюйм водяного столба)
КГС/СМ2 (АТМ.ТЕХ.):
1 кгс/см2 = 0.0980665 МПа
1 кгс/см2 = 98.0665 кПа
1 кгс/см2 = 0.980665 бар
1 кгс/см2 = 980.665 мбар
1 кгс/см2 = 736 мм.рт.ст. (торр)
1 кгс/см2 = 10000 мм.вод.ст.
1 кгс/см2 = 0.968 атм. физ.
1 кгс/см2 = 14.22334 psi
1 кгс/см2 = 9.80665 Н/см2
1 кгс/см2 = 98066.5 Н/м2
1 кгс/см2 = 10000 кгс/м2
1 кгс/см2 = 0,01 кгс/мм2
МПа:
1 МПа = 1000000 Па
1 МПа = 1000 кПа
1 МПа = 10.19716 кгс/см2 (атм.тех.)
1 МПа = 10 бар
1 МПа = 7500 мм. рт. ст.(торр)
1 МПа = 101971.6 мм. вод. ст.
1 МПа = 101971.6 кгс /м2
1 МПа = 9.87 атм. физ.
1 МПа = 106 Н/м2
1 МПа = 107 дин/см2
1 МПа = 145.0377 psi
1 МПа = 4014.63 in.H2О
ММ.РТ.СТ. (ТОРР)
1 мм.рт.ст. = 133.3 •10-6 МПа
1 мм.рт.ст. = 0.1333 кПа
1 мм.рт.ст. = 133.3 Па
1 мм.рт.ст. = 13.6 •10-4 кгс/см2
1 мм.рт.ст. = 13.33 •10-4 бар
1 мм.рт.ст. = 1.333 мбар
1 мм.рт.ст. = 13.6 мм.вод.ст.
1 мм.рт.ст. = 13.16 •10-4 атм. физ.
1 мм.рт.ст. = 13.6 кгс/м2
1 мм.рт.ст. = 0.019325 psi
1 мм.рт.ст. = 75.051 Н/см2
кПа:
1 кПа = 1000 Па
1 кПа = 0.001 МПа
1 кПа = 0.01019716 кгс/см2
1 кПа = 0.01 бар
1 кПа = 7.5 мм. рт. ст.(торр)
1 кПа = 101.9716 кгс/м2
1 кПа = 0.00987 атм. физ.
1 кПа = 1000 Н/м2
1 кПа =10000 дин/см2
1 кПа = 10 мбар
1 кПа =101.9716 мм. вод. ст.
1 кПа = 4.01463 in.H2O
1 кПа = 0.1450377 psi
1 кПа = 0.1 Н/см2
ММ.ВОД.СТ.(КГС/М2):
1 мм.вод.ст. = 9.80665 • 10 -6 МПа
1 мм.вод.ст. = 9.80665 • 10 -3 кПа
1 мм.вод.ст. = 0.980665 • 10-4 бар
1 мм.вод.ст. = 0.0980665 мбар
1 мм.вод.ст. = 0.968 • 10-4 атм.физ.
1 мм.вод.ст. = 0.0736 мм.рт.ст.(торр)
1 мм.вод.ст. = 0.0001 кгс/см2
1 мм.вод.ст. = 9.80665 Па
1 мм.вод.ст. = 9.80665 •10-4 Н/см2
1 мм.вод.ст. = 703.7516 psi
Мы намеренно не предлагаем Пользователю воспользоваться автоматическим онлайн-конвертером для получения мгновенного результата. Вместо этого мы предлагаем ознакомиться со справочной табличной информацией, которая, возможно, поможет понимать смысл и механизм перевода единиц измерения давления, и позволит научиться самостоятельно пересчитывать исходные физические данные в требуемые. Наверняка, такие навыки для инженера будут полезнее машинных расчётов и могут помочь на практике в будущем. На производстве иногда нужно быстро сориентироваться в ситуации, а для этого нужно иметь представление о соотношении основных единиц измерения между собой . Например, несколько лет назад Россия в метрологии “перешла” с одних базовых единиц измерения давления на другие, поэтому стало актуально уметь самостоятельно быстро делать преобразование значений из кгс/см2 в МПа, кгс/см2 в кПа. Запомнив, сколько кгс/см2 или кПа в 1 МПа, перевод значений можно легко осуществить “в уме” без посторонней помощи. Базовые знания соотношений между единицами и практический опыт работы с ними могут оказаться полезными в ответственный момент.
КГС/СМ2 (АТМ.ТЕХ.):
1 кгс/см2 = 0.0980665 МПа
1 кгс/см2 = 98.0665 кПа
1 кгс/см2 = 0.980665 бар
1 кгс/см2 = 980.665 мбар
1 кгс/см2 = 736 мм.рт.ст. (торр)
1 кгс/см2 = 10000 мм.вод.ст.
1 кгс/см2 = 0.968 атм. физ.
1 кгс/см2 = 14.22334 psi
1 кгс/см2 = 9.80665 Н/см2
1 кгс/см2 = 98066.5 Н/м2
1 кгс/см2 = 10000 кгс/м2
1 кгс/см2 = 0,01 кгс/мм2
Единицы США и Британии
В США и Британии применяются также другие единицы измерения давления.
Это связано с тем, что длины выражаются в футах и дюймах, а вес в фунтах, британских и американских тоннах.
Примеры некоторых из них:
- Дюйм водного столба
Обозначение: inH2O = 249.08891 Па. - Фут водного столба
Обозначение: ftH2O = 2989.006692 Па. - Дюйм ртутного столба
Обозначение: inHg = 3386.38815789474 Па. - Фунт на квадратный дюйм
Обозначение: psi = 6894.757293178 Па. - 1000 фунтов на квадратный дюйм
Обозначение: ksi = 6894757.2931783 Па. - Фунт на квадратный фут
Обозначение: psf = 47.8802589803 Па. - Американская (короткая) тонна на квадратный дюйм
Обозначение: tsi = 13789514.58633672267344 Па. - Американская (короткая) тонна на квадратный фут
Обозначение: tsf = 95760.51796067168523226 Па. - Британская (длинная) тонна на квадратный дюйм
Обозначение: br.tsi = 15444256.3366971 Па. - Британская (длинная) тонна на квадратный фут
Обозначение: br.tsf = 107251.780115952 Па.
В США и Британии применяются также другие единицы измерения давления.
Как измеряется давление у человека: способы и техника
Артериальное давление чем измеряется? Процедура контроля показателей довольно прост, не требует особых умений и навыков. Проводится в домашних условиях с помощью специального прибора – тонометра (сфигмоманометра).
Аппарат бывает нескольких видов:
- механический – самый простой и точный, состоит из манжетки, резиновой «груши», манометра и стетоскопа;
- полуавтоматический – электронный (иногда электронно-механический) прибор, измерение показателей проходит автоматически, от человека требуется только накачивание манжеты воздухом;
- автоматический – электронный прибор, который крепится на плечо или запястье, самостоятельно накачивает манжету встроенным компрессором, фиксирует давление, выводит значения на цифровой дисплей.
Для самоконтроля удобнее всего использовать автоматический тонометр, но его показания не всегда достоверны, присутствуют значительные отклонения. Наиболее точным считается механический аппарат, где тоны сердца прослушиваются с помощью стетоскопа. Но без посторонней помощи проводить с ним процедуру затруднительно. Оптимальный вариант – подобрать сфигмоманометр в индивидуальном порядке.
Измерения нужно проводить в спокойном состоянии
Давление как измеряется? Точность показателей АД во многом зависит от правильно проведенных замеров. В автоматическом режиме достаточно закрепить датчик на руку и ждать результата.
С механическим все немножко сложнее:
- манжетка закрепляется внатяжку, немного выше изгиба локтя;
- шланги располагаются примерно посредине руки, с лицевой стороны;
- стетоскоп вставляется в уши, мембрана кладется на изгиб локтя;
- клапан спуска на «груше» закручивается до упора;
- манометр берется в руку (иногда крепится к манжете) или кладется на стол так, чтобы хорошо был виден циферблат;
- постепенно, без резких рывков, воздух накачивается в манжету с помощью резиновой «груши» (до необходимых верхних значений);
- клапан медленно откручивается, стрелка двигается в обратном направлении со скоростью примерно 2 единицы в секунду;
- верхний показатель фиксируется, когда становятся слышен первый удар, нижний – когда фиксируется последний слышимый тон.
Механический способ остается самым показательным и точным, применяется в большинстве медицинских учреждений. В домашних условиях удобнее всего, если замеры проводит другой человек. Некоторым особенно хорошо координированным людям удается приловчиться измерять давление самостоятельно, удерживая одной рукой на локтевом сгибе мембрану стетоскопа, ладонью накачивая «грушей» воздух, а свободными пальцами этой же руки вращая колесико клапана. Но такие «цирковые трюки» могут привести к неточным измерениям. А пожилым людям они, как правило, не под силу.
Возможно провести замеры на двух руках
Возможно провести замеры на двух руках
В чем измеряется давление в физике, единицы измерения давления
Представьте себе заполненный воздухом герметичный цилиндр, с установленным сверху поршнем. Если начать давить на поршень, то объем воздуха в цилиндре начнет уменьшаться, молекулы воздуха станут сталкиваться друг с другом и с поршнем все интенсивнее, и давление сжатого воздуха на поршень возрастет.
Если поршень теперь резко отпустить, то сжатый воздух резко вытолкнет его вверх. Это произойдет потому, что при неизменной площади поршня увеличится сила, действующая на поршень со стороны сжатого воздуха. Площадь поршня осталась неизменной, а сила со стороны молекул газа увеличилась, соответственно увеличилось и давление.
Или другой пример. Стоит человек на земле, стоит обеими стопами. В таком положении человеку комфортно, он не испытывает неудобств. Но что случится, если этот человек решит постоять на одной ноге? Он согнет одну из ног в колене, и теперь будет опираться на землю только одной стопой. В таком положении человек ощутит определенный дискомфорт, ведь давление на стопу увеличилось, причем примерно в 2 раза. Почему? Потому что площадь, через которую теперь сила тяжести придавливает человека к земле, уменьшилась в 2 раза. Вот пример того, что такое давление, и как легко его можно обнаружить в обычной жизни.
Давление в физике
С точки зрения физики, давлением называют физическую величину, численно равную силе, действующей перпендикулярно поверхности на единицу площади данной поверхности. Поэтому, чтобы определить давление в некоторой точке поверхности, нормальную составляющую силы, приложенной к поверхности, делят на площадь малого элемента поверхности, на который данная сила действует. А для того чтобы определить среднее давление по всей площади, нормальную составляющую действующей на поверхность силы нужно разделить на полную площадь данной поверхности.
Измеряется давление в системе СИ в паскалях (Па). Эта единица измерения давления получила свое название в честь французского математика, физика и литератора Блеза Паскаля, автора основного закона гидростатики — Закона Паскаля, гласящего, что давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Впервые единица давления «паскаль» была введена в обращение во Франции в 1961 году, согласно декрету о единицах, спустя три столетия после смерти ученого.
Один паскаль равен давлению, которое вызывает сила в один ньютон, равномерно распределенная, и направленная перпендикулярно к поверхности площадью в один квадратный метр.
В паскалях измеряют не только механическое давление (механическое напряжение), но и модуль упругости, модуль Юнга, объемный модуль упругости, предел текучести, предел пропорциональности, сопротивление разрыву, сопротивление срезу, звуковое давление и осмотическое давление. Традиционно именно в паскалях выражаются важнейшие механические характеристики материалов в сопромате.
Атмосфера техническая (ат), физическая (атм), килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2)
Кроме паскаля для измерения давления применяют и другие (внесистемные) единицы. Одной из таких единиц является «атмосфера» (ат). Давление в одну атмосферу приблизительно равно атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана. На сегодняшний день под «атмосферой» понимают техническую атмосферу (ат).
Техническая атмосфера (ат) — это давление, производимое одной килограмм-силой (кгс), распределенной равномерно по площади в один квадратный сантиметр. А одна килограмм-сила, в свою очередь, равна силе тяжести, действующей на тело массой в один килограмм в условиях ускорения свободного падения, равного 9,80665 м/с2. Одна килограмм-сила равна таким образом 9,80665 ньютон, а 1 атмосфера оказывается равной точно 98066,5 Па. 1 ат = 98066,5 Па.
В атмосферах измеряют, например, давление в автомобильных шинах, например рекомендованное давление в шинах пассажирского автобуса ГАЗ-2217 равно 3 атмосферам.
Есть еще «физическая атмосфера» (атм), определяемая как давление ртутного столба, высотой 760 мм на его основание при том, что плотность ртути равна 13595,04 кг/м3, при температуре 0°C и в условиях ускорения свободного падения равного 9,80665 м/с2. Так выходит, что 1 атм = 1,033233 ат = 101 325 Па.
Что касается килограмм-силы на квадратный сантиметр (кгс/см2), то эта внесистемная единица давления с хорошей точностью равна нормальному атмосферному давлению, что бывает иногда удобно для оценок различных воздействий.
Внесистемная единица «бар» равна приблизительно одной атмосфере, но является более точной — ровно 100000 Па. В системе СГС 1 бар равен 1000000 дин/см2. Раньше название «бар» носила единица, называемая сейчас «бария», и равная 0,1 Па или в системе СГС 1 бария = 1 дин/см2. Слово «бар», «бария» и «барометр» происходят от одного и того же греческого слова «тяжесть».
Часто для измерения атмосферного давления в метеорологии используют единицу мбар (миллибар), равную 0,001 бар. А для измерения давления на планетах где атмосфера очень разряженная — мкбар (микробар), равный 0,000001 бар. На технических манометрах чаще всего шкала имеет градуировку именно в барах.
Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.), миллиметр водяного столба (мм вод. ст.)
Внесистемная единица измерения «миллиметр ртутного столба» равна 101325/760 = 133,3223684 Па. Обозначается «мм рт.ст.», но иногда ее обозначают «торр» – в честь итальянского физика, ученика Галилея, Эванджелисты Торричелли, автора концепции атмосферного давления.
Образовалась единица в связи с удобным способом измерения атмосферного давления барометром, у которого ртутный столб пребывает в равновесии под действием атмосферного давления. Ртуть обладает высокой плотностью около 13600 кг/м3 и отличается низким давлением насыщенного пара в условиях комнатной температуры, поэтому для барометров в свое время и была выбрана именно ртуть.
На уровне моря атмосферное давление равно приблизительно 760 мм рт.ст., именно это значение и принято считать теперь нормальным атмосферным давлением, равным 101325 Па или одной физической атмосфере, 1 атм. То есть 1 миллиметр ртутного столба равен 101325/760 паскаль.
В миллиметрах ртутного столба измеряют давление в медицине, в метеорологии, в авиационной навигации. В медицине кровное давление измеряют в мм рт.ст, в вакуумной технике приборы для измерения давления градуируются в мм рт.ст, наряду с барами. Иногда даже просто пишут 25 мкм, подразумевая микроны ртутного столба, если речь идет о вакуумировании, а измерения давления осуществляют вакуумметрами.
В некоторых случаях используют миллиметры водяного столба, и тогда 13,59 мм вод.ст = 1мм рт.ст. Иногда это более целесообразно и удобно. Миллиметр водяного столба, как и миллиметр ртутного столба — внесистемная единица, равная в свою очередь гидростатическому давлению 1 мм столба воды, которое этот столб оказывает на плоское основание при температуре воды столба 4°С.
Внесистемная единица «бар» равна приблизительно одной атмосфере, но является более точной — ровно 100000 Па. В системе СГС 1 бар равен 1000000 дин/см2. Раньше название «бар» носила единица, называемая сейчас «бария», и равная 0,1 Па или в системе СГС 1 бария = 1 дин/см2. Слово «бар», «бария» и «барометр» происходят от одного и того же греческого слова «тяжесть».
В каких единицах измеряется артериальное давление тонометром
Напор – это механическая энергия потока на площади. Измеряется в метрах. Допустимые значения для жилых площадей обозначены в СНиП 2.04.01-85.
Зависимость от возраста
Показатели нормы являются достаточно усредненной величиной. Сложно сказать, какое АД в целом будет считаться правильным. Дело в том, что оно зависит от огромного количества факторов. У одного и того же человека могут отличаться показатели в разное время суток, в разном возрасте и т. д. Меняется АД при физических нагрузках. Определять такие показатели как давление, пульс, частота сердечных сокращений лучше всего утром в спокойном умеренном состоянии. В это время показатели будут максимально точны. Кроме этого, на значения влияет то, в каком эмоциональном и психологическом состоянии находится человек на данный момент. В периоды волнения и переживания АД тоже может расти. Эти факторы физиологические, а не патологические, поэтому никакой опасности они не несут. Сбои давления обычно быстро восстанавливаются, и сердце начинает работать в привычном режиме.
Как уже было сказано, у женщин и мужчин давление отличается. Интересно, что до 40 лет у мужчин показатели больше, а после 40 – у женщин. Такому факту есть объяснение: изменение гормонального фона. В молодом возрасте женские гормоны позволяют поддерживать сердечно-сосудистую систему в отличном состоянии. После 40 у женщин наступает менопауза, а гормональный фон также претерпевает изменения, что отражается на работе других органов.
Другая динамика – это изменение АД по возрастам.
У новорожденных показатели низкие, и составляют они примерно 95 на 60. В детстве давление повышается до 100 на 70. У подростков оно практически приравнивается к норме взрослого человека. К 20 годам давление постепенно повышается до 120 на 70. У пожилых людей показатели очень высокие, так как сердцу необходимая большая нагрузка, чтобы перекачивать кровь. У женщин от 60 лет АД составляет в норме 159 на 85. У мужчин – 145 на 82.
Внимание! Повышение показателей с возрастом – это нормальное явление! Данное состояние не является патологией. Если пытаться снизить давление самостоятельно, могут возникнуть опасные последствия.
Люди пытались измерить давление ещё с древности, до создания ртутных столбов. Один из ученых Стефан Хейлс в 18 веке в качестве эксперимента решил установить, как происходит пульсация крови в артерии лошади. Для этого он прижал место артерии веревкой и приложил к ней стеклянную пробирку через металлическую трубку. В итоге кровь показывала пульсовые колебания. Таким образом можно было определить пульс животного.
Что такое АД?
Кровь, циркулирующая по аорте, непрерывно давит на внутреннюю поверхность сосудов. Это давление называют артериальным. Его сила зависит от насосной функции сердца и эластичности сосудов. Здоровое сердце совершает 60—80 сокращений за минуту, закачивая кровь в артерии. Кровяное давление позволяет донести кислород и питательные вещества до внутренних органов.
При измерении АД на тонометре высвечиваются 2 показателя: верхний систолическое артериальное давление, нижний диастолическое. Первый показывает максимальную силу кровотока в момент сжатия сердечной мышцы, а второй, напротив, указывает на минимальное значение при расслаблении мышцы сердца. Таким образом, систолическое давление зависит от силы сердечного сокращения, а диастолическое показывает сопротивление периферических сосудов.
Способы уменьшения и увеличения давления.
Тяжелый гусеничный трактор производит на почву давление равное 40 – 50 кПа, т. е. всего в 2 – 3 раза больше, чем давление мальчика массой 45 кг. Это объясняется тем, что вес трактора распределяется на бóльшую площадь за счёт гусеничной передачи. А мы установили, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору.
В зависимости от того, нужно ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивается или уменьшается. Например, для того, чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.
Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими делают шины у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях.
Тяжелые машины, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдет человек.
С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой произвести большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее с силой около 50 Н. Так как площадь острия кнопки примерно 1 мм 2 , то давление, производимое ею, равно:
p = 50 Н/ 0, 000 001 м 2 = 50 000 000 Па = 50 000 кПа.
Для сравнения, это давление в 1000 раз больше давления, производимого гусеничным трактором на почву. Можно найти еще много таких примеров.
Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) специально остро оттачивается. Заточенный край острого лезвия имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже малой силы создается большое давление, и таким инструментом легко работать.
Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе: это зубы, когти, клювы, шипы и др. – все они из твердого материала, гладкие и очень острые.
Мы уже знаем, что газы, в отличие от твердых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором находятся. Например, стальной баллон для хранения газов, камера автомобильной шины или волейбольный мяч. При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона, камеры или любого другого тела, в котором он находится. Давление газа обусловлено иными причинами, чем давление твердого тела на опору.
Жидкостные средства измерений давления с гидростатическим уравновешиванием.
В жидкостных приборах с гидростатическим уравновешиванием мерой измеряемого давления является высота столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, называемой затворной или манометрической, применяются дистиллированная вода, ртуть, этиловый спирт, трансформаторное масло. Выбор рабочей жидкости определяется диапазоном измеряемого давления, условиями эксплуатации и требуемой точностью измерений.
В настоящее время номенклатура жидкостных средств измерений давления с гидростатическим уравновешиванием существенно ограничена. В большинстве случаев они заменены более совершенными деформационными средствами измерений.
К числу жидкостных средств измерений давления (разности давлений и разряжения) с гидростатическим уравновешиванием, ещё применяются на технологических потоках, относятся поплавковые и колокольные дифманометры. Принцип действия поплавковых дифманометров основан на уравновешивании измеряемого перепада давления гидростатическим давлением, создаваемым столбом рабочей жидкости, заполняющей дифманометр. Поплавковый дифманометр представляет собой два сообщающихся сосуда. Площадь одного сосуда значительно больше другого. Внутренняя полость сообщающихся сосудов заполняется рабочей жидкостью (ртутью или трансформаторным маслом) до нулевой отметки. О значение измеряемой разности давлений судят по отсчетному устройству, указатель которого механически связан с поплавком, расположенным в полости широкого сосуда.
Поплавковые дифманометры рассчитаны на номинальные перепады давления, верхние пределы которых ограничены значениями от 6,3 кПа до 0,10 кПа. Такие дифманометры используются при статических давлениях измеряемой среды не более 25 МПа. Класс точности 1,0 и 1,5.
Поплавковые дифманометры рассчитаны на номинальные перепады давления, верхние пределы которых ограничены значениями от 6,3 кПа до 0,10 кПа. Такие дифманометры используются при статических давлениях измеряемой среды не более 25 МПа. Класс точности 1,0 и 1,5.
Колокольные дифманометры этого типа представляю собой колокол, погруженный в рабочую жидкость и перемещающийся под влиянием разности давлений. Противодействующая сила создается за счет утяжеления колокола при его подъеме и уменьшении тяжести колокола при его погружении. Достигается это за счет изменения гидростатической подъемной силы, действующей на колокол согласно закона Архимеда.
Колокольные дифманометры с гидростатическим уравновешиванием обладают высокой чувствительностью и использовались для измерения малых давлений, перепадов давлений и разряжений.
Деформационные средства измерений давления.
Высокая точность, простота конструкции, надежность и низкая стоимость являются основными факторами, обуславливающими широкое распространение деформационных приборов для измерения давления в промышленности. Эти приборы предназначены для измерения избыточного давления и разряжения неагрессивных жидких и газообразных сред.
Принцип действия деформационных средств измерений давления основан на использовании упругой деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы. Мерой измеряемого давления в средствах измерений данного типа является деформация упругого элемента или развиваемая им сила. Наибольшее распространение в практике измерений получили три основные формы чувствительных элементов: трубчатые пружины, сильфоны и мембраны.
Трубчатая пружина (пружина Бурдона) — упругая криволинейная металлическая полая трубка, один из концов которой имеет возможность перемещаться, а другой — жестко закреплен. Трубчатые пружины используются в основном для преобразования измеряемого давления, поданного во внутреннее пространство пружины, в пропорциональное перемещение ее свободного конца. Наиболее распространена одновитковая трубчатая пружина, представляющая собой изогнутую по дуге окружности трубку с обычно овальным поперечным сечением. Под влиянием поданного избыточного давления трубка раскручивается, а под действием разряжения скручивается. Для передачи перемещения свободного конца деформационного чувствительного элемента к указателю манометра используют секторные и рычажные передаточные механизмы. С помощью передаточного механизма перемещение свободного конца трубчатой пружины в несколько градусов или миллиметров преобразуется в угловое перемещение стрелки на 270 — 300 г.
Манометры имеют разные шкалы в зависимости от контролируемого параметра и градуируются в кгс/ cм2. Рабочая зона манометра находится на средине шкалы и должна быть не более 2/3 от шкалы. Для отсчета показаний во многих приборах имеются отсчетные приспособления (чаще всего шкала или указатель). Шкала — это совокупность отметок, расположенных вдоль какой — либо линии или по окружности (манометры), которые изображают ряд последовательных чисел, соответствующих значениям измеряемой среды. Значение измеряемой величины, соответствующее одному делению, называют ценой деления шкалы. Указатель шкалы представляет собой в большинстве случаев стрелку, позволяющую отсчитывать по шкале значение измеряемой величины. На шкале обычно указывают класс точности прибора.
Сильфон — тонкостенная цилиндрическая оболочка с поперечными гофрами способная получать значительные перемещения под действием давления или силы. При действии осевой нагрузки, внешнего или внутреннего давления длина сильфона изменяется, увеличиваясь или уменьшаясь в зависимости от направления приложенной силы. В значительных пределах деформация сильфона пропорциональна действующей силе, т. е. характеристика сильфона прямолинейна. В пределах линейности статической характеристики сильфона отношение действующей на него силы к вызванной ею деформации остается постоянным и называется жёсткостью сильфона. Для увеличения жесткости внутри сильфона часто помещают пружину. Сильфоны изготовляют из бронзы различных марок, углеродистой стали, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов и др. Серийно производят бесшовные и сварные сильфоны диаметром от 8 — 10 до 80 — 100 мм и толщиной стенки 0,1 — 0,3мм.
Приборы этого типа предназначены для измерения избыточного давления, разряжения и разности давлений.
Мембраны бывают упругие и эластичные. Упругая мембрана — гибкая круглая плоская (плоская мембрана) или гофрированная (гофрированная мембрана) пластина, способная получить прогиб под действием давления. Статическая характеристика плоских мембран изменяется нелинейно с увеличением давления, поэтому здесь в качестве рабочего участка используют небольшую часть возможного хода. Гофрированные мембраны могут применяться при больших прогибах, чем плоские, так как имеют значительно меньшую нелинейность характеристики. Мембраны изготавливают, из различных марок стали, бронзы, латуни и т. д. Эластичная мембрана, предназначена для измерения малых давлений и разности давлений, представляет собой зажатые между фланцами плоские или гофрированные диски, выполненные из прорезиненной ткани, тефлона и др.
Измерительные приборы с чувствительным мембранным элементом предназначены для измерения атмосферного и избыточного давлений и разряжения. Из-за малости усилий, развиваемых чувствительным деформационным элементом, мембранные приборы выпускаются в основном показывающими. Принцип действия приборов состоит в преобразовании измеряемого давления или разряжения в перемещение жесткого центра чувствительного мембранного элемента, которое с помощью передаточного механизма преобразуется во вращательное движение указателя.
К числу жидкостных средств измерений давления (разности давлений и разряжения) с гидростатическим уравновешиванием, ещё применяются на технологических потоках, относятся поплавковые и колокольные дифманометры. Принцип действия поплавковых дифманометров основан на уравновешивании измеряемого перепада давления гидростатическим давлением, создаваемым столбом рабочей жидкости, заполняющей дифманометр. Поплавковый дифманометр представляет собой два сообщающихся сосуда. Площадь одного сосуда значительно больше другого. Внутренняя полость сообщающихся сосудов заполняется рабочей жидкостью (ртутью или трансформаторным маслом) до нулевой отметки. О значение измеряемой разности давлений судят по отсчетному устройству, указатель которого механически связан с поплавком, расположенным в полости широкого сосуда.
Нормальное АД человека
У каждого человека сугубо разные показатели нормального АД.
Нормальные показатели артериального давления варьируются в пределах от 100/50 до 140/50 миллиметров ртутного столба.
Для взрослого человека наиболее оптимальным считается 110/70-120/60 миллиметров ртутного столба. Человек, у которого давление находится на уровне 140/50, наиболее подвержен развитию гипертонии, а у которого ниже 100/80 мм.рт.ст –гипотонии.
Несмотря на стандартное давление человека, так же существует такое понятие, как «давление адаптации». Оно означает, что человек может себя хорошо чувствовать только при определенном давлении. А отклонения от такого давления в положительную или отрицательную сторону, наоборот, ухудшают самочувствие. Данные показатели АД могут считаться как нормой, так и отклонением. К примеру, привычное среднее значение для гипотоника – это цифры 105/60 миллиметров ртутного столба, а в случае, если значение повышается, самочувствие резко ухудшается.
Если цифры давления начинают понижаться, то ярко выражается:
- Слабость.
- Потеря сознания.
Исходя из этого можно сделать вывод, что возможны изменения самочувствия вне зависимости от АД.
При гипертензии давление на уровне 140/50 единиц и более считается уже патологией, которую необходимо устранить, чтобы впоследствии не возникли осложнения.
Наиболее часто применяется именно для повышенного АД термин «адаптивное давление». К примеру, гипертоник может у себя чувствовать от 140/70 до 160/50, а отклонение от этих пределов в положительную или отрицательную сторону вызывает негативную симптоматику. Исходя из этого, именно такие цифры, обозначающие давление для гипертоника, будут считаться привычными, хоть это и является существенным отклонением. Однако способствует быстрому истощению организма, которое может привести к преждевременным осложнениям.
Такой вид тонометра имеет максимально точную индикацию АД, а также показывает частоту сердечных ударов.
Аппараты для определения АД
Прибор, который применяют для измерения АД, называется тонометром. Отвечая на вопрос, в чем измеряется давление, стоит отметить, что в первом изобретении шкала измерения была ртутной. Оттуда и принято считать давление в таких единицах, как миллиметр ртутного столба.
Тонометры бывают двух видов:
- Электронный прибор.
- Механическое устройство.
Механический тонометр состоит из манжетки, в которую закачивается воздух при помощи маленького ручного насоса, ее чаще всего называют «резиновая груша», а также манометра со шкалой значений. Кроме того, в тандеме с данным прибором применяется стетоскоп. Такой прибор применяется и по сей день. Значение давления на таких изделиях наиболее точные.
Подразделяется на 2 типа:
- Автоматический.
- Полуавтоматический.
Полуавтоматический тонометр состоит из манжетки, аналогичной механической, и также имеет резиновую грушу для накачивания. Но, в отличие от механического, у него вместо манометра имеется прибор с дисплеем, на котором указывается значение АД и сердечного ритма.
На сегодняшний день существуют самые разные виды автоматических приборов для измерения артериального давления. Одни виды приборов можно применить только в больнице или в быту, другие могут быть очень компактными, например, в форме наручных часов, что позволяет постоянно контролировать свое АД.
Такой вид тонометра имеет максимально точную индикацию АД, а также показывает частоту сердечных ударов.
- 20 лет – 120/70 единиц.
- 40 лет – 140/80 единиц.
- 60 лет – 150/85 единиц.
В каких единицах измеряют артериальное давление
- Что такое кровяное давление
- Определение нормального индивидуального давления и причины его отклонения
- Определение нормального индивидуального давления и причины его отклонения
Выделяют два показателя:
О единицах измерения давления
Параметры артериального давления складываются из двух цифр. Верхняя называется систолическим значением, а нижняя – диастолическим. Каждое из них согласуется с определенной нормой, в зависимости от возрастной категории человека. Как и всякое физическое явление, силу кровяного потока, давящего на мышечный слой сосудов, можно измерить. Фиксируются эти показатели посредством шкалы с делениями на манометре. Отметки на циферблате соотносятся с определенной мерой исчисления. В каких единицах измеряют артериальное давление? Чтобы ответить на этот вопрос, надо обратиться к истории возникновения первых тонометров.
Показания на шкале механического манометра ограничиваются цифровыми значениями от 20 до 300. Между соседними цифрами расположено 10 делений. Каждое из них соответствует 2 мм рт. ст. Миллиметры ртутного столба – это и есть единицы для измерения артериального давления. Почему используется именно такая мера?