千斤頂壓力的表示方法及單位
千斤頂液壓系統中的壓力就是指壓強,液體壓力通常有壓力、相對壓力(表壓力)、真空度三種表示方法。因為在地球表面上,一切物體都受大氣壓力的作用,而且是自成平衡的,即大多數測壓儀表在大氣壓下并不動作,這時它所表示的壓力值為零,因此,它們測出的壓力是高于大氣壓力的那部分壓力。也就是說,它是相對于大氣壓(即以大氣壓為基準零值時)所測量到的一種壓力,因此稱它為相對壓力或表壓力。另一種是以真空為基準零值時所測得的壓力,我們稱它為壓力。當壓力低于大氣壓時,習慣上稱為出現真空。因此,某點的壓力比大氣壓小的那部分數值叫作該點的真空度。如某點的壓力為4.052×104Pa(0.4大氣壓),則該點的真空度為0.6078×104Pa(0.6大氣壓)。壓力、相對壓力(表壓力)和真空度的關系如圖2-4所 示。
圖2-4壓力與表壓力的關系 圖2-5真空
由圖2-4可知,壓力總是正值,表壓力則可正可負,負的表壓力就是真空度,如真空度為4.052×104Pa(0.4大氣壓),其表壓力為-4.052×104Pa(-0.4大氣壓)。我們把下端開口,上端具有閥門的玻璃管插入密度為ρ的液體中,如圖2-5所示。如果在上端抽出一部分封入的空氣,使管內壓力低于大氣壓力,則在外界的大氣壓力pa的作用下,管內液體將上升至h0,這時管內液面壓力為p0,由流體靜力學基本公式可知:pa=p0+ρgh0。顯然,ρgh0就是管內液面壓力p0不足大氣壓力的部分,因此它就是管內液面上的真空度。由此可見,真空度的大小往往可以用液柱高度h0=(pa- p0)/ρg來表示。在理論上,當p0等于零時,即管中呈真空時,h0達到最大值,設為(h0max)r,在標準大氣壓下,
(h0max)r=patm/ρg=10.1325/(9.8066ρ)=1.033/ρ
水的密度ρ=10-3kg/cm3,汞的密度為13.6×10-3kg/cm3。
所以(h0max)r=1.033×10-3=1033cmH2O=10.33mH2O
或(h0max)r=1.03313.6×10-3=76cmHg=760mmHg
即理論上在標準大氣壓下的最大真空度可達10.33米水柱或760毫米汞柱。根據上述歸納如下:
(1)壓力=大氣壓力+表壓力
(2)表壓力=壓力-大氣壓力
(3)真空度=大氣壓力-壓力
壓力單位為帕斯卡,簡稱帕,符號為Pa,1Pa=1N/m2。由于此單位很小,工程上使用不便,因此常采用它的倍單位兆帕,符號MPa。1Mpa=105Pa
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