1.2. Единицы измерения
В единой международной системе единиц (система СИ), начавшей действовать в нашей стране в соответствии с ГОСТ 8.417-81 с 1 января 1982 г., принята основная единица давления – ньютон на квадратный метр (Н/м2, N/m2 ), названная паскалем (Па). Один паскаль – это такое давление, которое испытывает 1 м2 плоской поверхности под действием равномерно распределенной и перпендикулярно направленной к ней силы в 1 Н (ньютон). Единица Па весьма мала, что приводит на практике к использованию килопаскаля (кПа) или мегапаскаля (МПа).
Cистема CИ является логическим совершенствованием систем единиц СГС и МКГСС, что обусловливает параллельное их использование. Традиционная единица системы МКГСС (метр, килограмм-сила, секунда) килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м2) еще встречается в эксплуатируемых в настоящее время манометрических приборах. Многие предприятия традиционно используют такие внесистемные единицы давления, как: килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2, kgf/cm2), часто называемая технической атмосферой (ата, atm); миллиметр водяного столба (мм вод. ст., mm H2О, mm WS) и миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., mmHg, torr). При использовании для измерения давления столба жидкости (жидкостные манометры) последний должен быть отнесен к параметрам воды при 4 °С, а ртуть при 0 °С и нормальном ускорении свободного падения.
Кроме технической, может встречаться физическая атмосфера (физ. атм.), равная нормальному давлению атмосферного воздуха 760 мм рт. ст. при 0 °С и нормальном ускорении свободного падения (760 мм рт. ст. = 101,325 кПа = 1,0332 кгс/см2).
В физике и астрономии по прежнему используется система СГС (сантиметр, грамм, секунда). Давление в этой системе представляется как дина на квадратный сантиметр (дин/см2 = 0,1 Па), что в нашей стране встречается очень редко, а также внесистемной единицей бар (1 бар = 105 Па = 1,0197 кгс/см2), получившей широкое распространение во многих странах Западной Европы и принятой в измерении давления европейскими нормами/7-9/ за основную.
В ряде случаев импортные приборы могут быть отградуированы в рsi (psig,psia, lb/in2), определяемой как фунт (0,4536 кгс) на квадратный дюйм (6,452 см2), а также в psf – фунт на квадратный фут (923,03 см2).
Соотношения между единицами измерения давления, наиболее часто встречающиеся на практике, определяются выражением
р1 = k р2. (1.5)
Значения коэффициента k приведены в табл. 1.1.
Отечественные производители для внутреннего употребления традиционно используют единицу кгс/см2, хотя в Российской Федерации в установленном порядке допускаются к применению единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии/5/.
Закон Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» устанавливает, что характеристики и параметры продукции, поставляемой на экспорт, в том числе средств измерений, могут быть выражены в единицах величин, установленных заказчиком.
Некоторые страны СНГ активно вводят единицу измерения Па.
Немецкий стандарт (DIN 16014) указывал на возможность применения как Па, так и бар. В европейских нормах EN 837-1/7/, имеющих сегодня статус Немецкого стандарта, предпочтительной единицей измерения давления является bar. Стандарт EN 837-3/9/ допускает применять мбар для диапазона давлений ниже 60 кПа.
приборы импортного исполнения поступают с единицами градуировки кРа, МPа, bаr, psi (таблицу приставок к единицам измерения СИ см. Прилож. 2.)
Часто в технических описаниях и практике технических измерений 0,1 МПа приравнена к 1 кгс/см2 (1 ат). В настоящей книге, когда это не приводит к значительным погрешностям, также принимается такое допущение.