למדידת לחץ תפקיד חיוני בתעשייה המודרנית, במחקר מדעי וביישומים יומיומיים. בייצור תעשייתי, לחץ - בדיוק כמו טמפרטורה, זרימה או מפלס - הוא משתנה תהליך חיוני שיש לנטר ולשלוט בו. דיוק המדידה שלו משפיע ישירות על יעילות האנרגיה, בטיחות הייצור והביצועים הכלכליים הכוללים.
לדוגמה, מערכות טורבינות קיטור דורשות קיטור בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה. במהלך הפעולה, מכשירי לחץ רבים מבטיחים את יציבות המערכת ויעילותה. בתעשייה הכימית, בקרת לחץ מדויקת קובעת את תוצאות התגובה. לדוגמה, בסינתזת אמוניה, שמירה על לחץ נכון מבטיחה שהתגובה הכימית תתקדם בתפוקה אופטימלית. לחץ נמוך גורם ליעילות המרה ירודה, בעוד שלחץ מוגזם מגביר את סיכוני הבטיחות.במחקר מדעי ובטכנולוגיה מודרנית, לחץ משפיע על השינוי המבני או הפאזה של חומרים. מתכות מסוימות ניתנות לזיקוק רק בתנאי לחץ נמוכים במיוחד כדי להשיג טוהר גבוה. ייצור יהלומים מלאכותיים, לעומת זאת, דורש לחצים גבוהים במיוחד המגיעים לטווח של ג'יגה-פסקל (GPa). אפילו בטכנולוגיות מתפתחות כמו ציפויי שכבה דקה, בקרת ואקום ולחץ הם קריטיים.
תחת לחץ גבוה, התכונות הפיזיקליות של נוזלים, מתכות וחומרים אחרים - כגון דחיסות, צמיגות, מוליכות חשמלית ומבנה גבישי - מפגינות התנהגויות שונות מאלה בתנאים אטמוספריים סטנדרטיים. לכן, התקדמות בטכנולוגיית מדידת לחץ היא קריטית להבנה ולניהול של שינויים אלה.
בתעשיות הביטחון והחלל, ניטור לחץ הוא קריטי באותה מידה. יישומים כוללים בדיקות מנהרות רוח, מיפוי לחץ פני השטח של מטוסים, בקרת מערכת דלק ושימון, מערכות הידראוליות ופנאומטיות, בקרת דחף סילון ומדידת גובה. בכל המקרים הללו, מכשור לחץ מדויק הוא הכרחי.
דרישות של משדרי לחץ
עם ההתקדמות המהירה של הייצור התעשייתי והמחקר המדעי, הדרישה למדידת לחץ גדלה באופן דרמטי. תעשיות מודרניות דורשות מכשירים המסוגלים למדוד הן לחצים גבוהים במיוחד והן מיקרו-לחצים בדיוק רב.
מדידת לחץ מכסה מגוון רחב של יישומים: גזים ונוזלים, לחץ סטטי ודינמי, מדיה נקייה וצמיגה, ואפילו נוזלים רעילים או משומנים. מהנדסים חייבים גם להבטיח העברה מדויקת של ערכי לחץ מתקני ייחוס למכשירים עובדים, תוך פיתוח שיטות וציוד חדשים כדי לעמוד בדרישות מתפתחות.
בפיזיקה, לחץ מתייחס לכוח הפועל ליחידת שטח על משטח. מבחינה מתמטית, קשר זה מבוטא כך:
כאשר הכוח המופעל אינו מחולק באופן אחיד, ניתן להגדיר לחץ כך:
בפרקטיקה ההנדסית, לחץ מתבטא לעתים קרובות במספר דרכים שונות בהתאם לתנאי ייחוס ושיטות מדידה.
לחץ אטמוספרי ( p₀ ) הוא הכוח המופעל על ידי משקל האוויר מעל פני כדור הארץ. הוא משתנה בהתאם לגובה, קו רוחב, טמפרטורה ותנאי מזג אוויר.
לחץ מוחלט ( pₐ ) מייצג את הלחץ הכולל המופעל על ידי נוזל, גז או אדים בנקודה מסוימת, כולל לחץ אטמוספרי.
לחץ מד ( p ) הוא הלחץ הנמדד יחסית ללחץ האטמוספרי, כלומר:
כאשר הלחץ המוחלט נמוך מלחץ אטמוספרי, ההפרש נקרא לחץ ואקום ( pₕ ), והוא מבוטא כך:
דרגת הוואקום מציינת כמה נמוך הלחץ המוחלט בהשוואה ללחץ האטמוספרי. ברוב היישומים התעשייתיים, מכשירים מתוכננים למדוד לחץ מד או לחץ ואקום ישירות.
הקשרים בין סוגי לחץ שונים מודגמים באופן מושגי באיור 1-1.
איור 1-1 : קשרים בין לחץ מוחלט, לחץ אטמוספרי, לחץ מד ולחץ ואקום.
מהגדרת הלחץ, ברור שלחץ הוא כמות נגזרת המתבטאת ככוח ליחידת שטח .
על פי התקנים הבינלאומיים (SI), יחידת המדידה הבסיסית של לחץ היא פסקל (Pa) , המוגדרת כך:
למרות האימוץ האוניברסלי של פסקל, מספר יחידות מסורתיות וספציפיות לתעשייה נותרו בשימוש במגוון מגזרים. הנפוצות ביותר כוללות:
מוגדר כלחץ המופק על ידי כוח של קילוגרם אחד הפועל על סמ"ר אחד , המסומן כ-kgf/cm².
מייצג את הלחץ המופעל על ידי עמודת כספית בלחץ של 760 מ"מ כספית בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס ובכוח משיכה סטנדרטי (9.80665 מטר/שנייה²). בדרך כלל מקצרים אותו כ- atm .
הלחץ המופעל על ידי עמודת כספית בקוטר 1 מ"מ בתנאים סטנדרטיים.
הלחץ שנוצר על ידי עמודת מים בעובי 1 מ"מ בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס.
יחידות לחץ נוספות כוללות בר , מטר עמודת מים (mH₂O ) ופאונד לאינץ' מרובע (psi או lbf/in²) .
לשם נוחות ההמרה, טבלה 1-1 מספקת מקדמי המרה בין יחידות לחץ שונות.
מדידת לחץ מהווה את עמוד השדרה של אוטומציה תעשייתית, ניסויים מדעיים והנדסה מודרנית. הבנת סוגי הלחץ השונים, היחידות ועקרונות ההמרה מבטיחה דיוק, בטיחות ויעילות בכל התחומים הטכניים. ככל שטכנולוגיות חדשות דורשות דיוק גבוה יותר וטווחי מדידה רחבים יותר, ההתקדמות במכשירי מדידת לחץ תמשיך להניע את ההתקדמות הן בתעשייה והן במחקר.
טבלה 1-1 גורמי המרה ליחידות לחץ
| Unit Name | Symbol | Pa | bar | mmH₂O | mmHg | atm | kgf/cm² | lbf/in² (psi) | torr |
| Pascal | Pa | 1 | 1.0×10⁻⁵ | 1.01972×10⁻⁴ | 7.50062×10⁻³ | 9.86923×10⁻⁶ | 1.01972×10⁻⁵ | 1.4504×10⁻⁴ | 7.50062×10⁻³ |
| bar | bar | 1.0×10⁵ | 1 | 1.01972×10³ | 7.50062×10² | 9.86923×10⁻¹ | 1.01972×10 | 14.504 | 750.062 |
| mmH₂O | mmH₂O | 9.80665 | 9.80665×10⁻⁴ | 1 | 7.355×10⁻² | 9.678×10⁻⁵ | 1.0197×10⁻³ | 1.4223×10⁻² | 7.355×10⁻² |
| mmHg | mmHg | 1.33322×10² | 1.33322×10⁻³ | 13.5951 | 1 | 1.316×10⁻³ | 1.3595×10⁻² | 1.959×10⁻¹ | 1 |
| Standard atmosphere | atm | 1.01325×10⁵ | 1.01325 | 1.0332×10³ | 7.6×10² | 1 | 1.0332×10 | 14.696 | 760 |
| Technical atmosphere | kgf/cm² | 9.80665×10⁴ | 9.80665 | 9.678×10² | 7.355×10¹ | 9.677×10⁻² | 1 | 14.223 | 735.6 |
| Pound-force per square inch | lbf/in² | 6.89476×10³ | 6.89476×10⁻¹ | 7.0306×10¹ | 5.1713 | 6.8046×10⁻² | 7.0306×10⁻² | 1 | 51.715 |
| torr | torr | 133.322 | 1.33322×10⁻³ | 13.5951 | 1 | 1.316×10⁻³ | 1.3595×10⁻² | 1.93386×10⁻² | 1 |
משדר מפלס מסוג SHLT2017/04/12משדר מפלס מסוג אוגן SHLT (חכם) יכול להמשיך במדידת מפלס וצפיפות מדויקים לכל מיני מיכלים. אוגן סומק ואוגן מורחב זמין, אוגן 3 "או 4", 1501b או 3001b, ...צפה
SHDP / GP DP / משדר לחץ עם אטמי דיאפרגמה מרחוק2017/04/12משדר לחץ / לחץ דיפרנציאלי SHDP / GP עם אטמי דיאפרגמה מרוחקים מספק סוג של דרך מדידה אמינה כדי למנוע מהמדיום הנמדד ליצור קשר ישיר עם סרעפת החותם של ה ...צפה
משדרי לחץ מסדרת SH / משדרי DP2018/01/04משדרי לחץ מסדרת SH מאמצים טכנולוגיית מעגלים חשמליים מבודדים לחלוטין; גם אספקת החשמל וגם אות החיישן מבודדים כדי לשפר את היציבות ויכולת האנטי-הפרעה. כמו גם ...צפה
חיישן לחץ קיבולי 33512018/12/07חיישן לחץ קיבולי הוא כולו מרותך עם חומר נירוסטה. סוג זה של חיישן לחץ הוא לחוש את הלחץ או את לחץ ההפרש באמצעות מילוי השמן בחיישן.צפה
חיישן לחץ קרמי2025/04/02חיישן לחץ קיבולי קרמי.
משדרי לחץ נמוך2025/04/03משדר לחץ נמוך: 16-60 mbar.
