Чем абсолютное давление отличается от избыточного?
Давление можно отсчитывать от двух разных точек отсчёта. Абсолютное давление отсчитывается от полного вакуума, поэтому оно всегда положительное. Избыточное (манометрическое) давление отсчитывается от местного атмосферного давления — именно его показывает большинство манометров, ведь они «не замечают» атмосферу, которая и так на них давит. Этот калькулятор переводит абсолютное давление в избыточное, вычитая из него атмосферное.
Как пользоваться калькулятором
Введите абсолютное давление и атмосферное давление в одних и тех же единицах (по умолчанию используются кПа). Калькулятор вернёт избыточное давление. Если у вас стандартное давление на уровне моря, подставьте 101,325 кПа (либо 14,696 psi, либо 1,01325 бар). Положительный результат означает, что система находится выше атмосферного давления, а отрицательный — что речь идёт о вакууме или разрежении.
Разбор формулы
Зависимость предельно проста: $$P_g = P_{abs} - P_{atm}$$ Поскольку абсолютное и избыточное давление различаются только базовым уровнем атмосферы, вычитание местного атмосферного давления просто смещает точку отсчёта. Калькулятор не привязан к конкретным единицам: пока оба значения заданы в одной и той же единице, результат тоже будет в ней.
Пример расчёта
Допустим, манометр на резервуаре показывает 201,325 кПа абсолютного давления, а местное атмосферное давление — 101,325 кПа. Тогда $$P_g = 201{,}325 - 101{,}325 = 100\ \text{кПа}$$ избыточного давления. Именно это значение покажет обычный манометр, подключённый к резервуару.
Частые вопросы
Может ли избыточное давление быть отрицательным? Да. Когда абсолютное давление ниже атмосферного (частичный вакуум), избыточное давление становится отрицательным — иногда его называют вакуумметрическим.
Какое значение атмосферного давления использовать? Стандартное давление на уровне моря — 101,325 кПа. На высоте или при переменчивой погоде для точности используйте измеренное на месте барометрическое давление.
Работает ли это в psi или бар? Да. Введите оба значения в одной единице (psi, бар, кПа и т. д.), и результат получится в ней же. Формула не зависит от выбранных единиц.
Таблица преобразования единиц давления
Избыточное давление определяется путём вычитания атмосферного давления из абсолютного давления: \(P_g = P_{abs} - P_{atm}\). Поскольку давление выражается во многих различных единицах, в приведённой ниже таблице перечислены коэффициенты преобразования между наиболее распространёнными из них. Для правильного применения формулы избыточного давления убедитесь, что обе величины \(P_{abs}\) и \(P_{atm}\) выражены в одних и тех же единицах перед вычитанием.
| Из \ В | кПа | psi | бар | атм | мм рт. ст. | Па |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 кПа | 1 | 0.145038 | 0.01 | 0.00986923 | 7.50062 | 1000 |
| 1 psi | 6.894757 | 1 | 0.0689476 | 0.0680460 | 51.7149 | 6894.757 |
| 1 бар | 100 | 14.50377 | 1 | 0.986923 | 750.062 | 100000 |
| 1 атм | 101.325 | 14.69595 | 1.01325 | 1 | 760 | 101325 |
| 1 мм рт. ст. | 0.133322 | 0.0193368 | 0.00133322 | 0.00131579 | 1 | 133.322 |
| 1 Па | 0.001 | 0.000145038 | 0.00001 | 9.86923×10⁻⁶ | 0.00750062 | 1 |
Стандартное атмосферное давление — это одна и та же физическая величина во всех столбцах приведённой выше таблицы: 101.325 кПа = 14.696 psi = 1.01325 бар = 1 атм = 760 мм рт. ст. = 101 325 Па. Например, абсолютное значение 250 кПа минус стандартное атмосферное давление 101.325 кПа дают избыточное давление 148.675 кПа.
Значения стандартного атмосферного давления
Стандартная атмосфера (1 атм) — это определённое опорное давление, равное среднему атмосферному давлению на уровне моря. Оно используется как значение по умолчанию для \(P_{atm}\), когда локальное барометрическое значение недоступно. Одно и то же стандартное давление, выраженное в разных единицах:
| Единица | Стандартное значение на уровне моря |
|---|---|
| атмосферы | 1 атм |
| килопаскали | 101.325 кПа |
| паскали | 101 325 Па |
| бар | 1.01325 бар |
| фунты на квадратный дюйм | 14.696 psi |
| миллиметры ртутного столба (торр) | 760 мм рт. ст. |
| дюймы ртутного столба | 29.92 inHg |
Примечание о локально измеренном барометрическом давлении: Стандартная атмосфера в 1 атм — это идеализированная опорная величина, а не давление в вашем точном местоположении и в данный момент времени. Фактическое атмосферное давление изменяется в зависимости от высоты, погодных систем и температуры — оно падает примерно на 12 мм рт. ст. (примерно на 1.6 кПа) на каждые 100 м набора высоты вблизи уровня моря и изменяется при прохождении систем высокого и низкого давления. Для точных результатов расчёта избыточного давления используйте локально измеренное барометрическое давление для \(P_{atm}\) вместо стандартного значения 101.325 кПа по возможности. Локальное барометрическое значение можно преобразовать в другие единицы с помощью конвертера единиц барометрического давления, а ожидаемое давление на заданной высоте можно рассчитать с помощью калькулятора давления воздуха на высоте.
