압력 측정

압력 측정은 표면에 있는 유체(액체 또는 가스)에 의해 가해진 힘을 분석하는 것이다. 압력은 일반적으로 표면적의 단위당 힘의 단위로 측정된다. 압력 및 진공 측정을 위한 많은 기법이 개발되었다. 일체형 장치에서 압력을 측정하고 표시하기 위해 사용되는 기기를 압력계 또는 압력계 또는 진공계라고 한다. 압력계는 압력을 측정하고 나타내기 위해 액체 기둥의 표면적과 무게를 사용하기 때문에 좋은 예다. 마찬가지로, 널리 사용되는 부르동 게이지는 기계 장치로서, 측정과 지시 모두, 그리고 아마도 가장 잘 알려진 유형의 게이지일 것이다.

진공 게이지는 0점으로 설정된 주변 대기압보다 낮은 압력을 음수 값(예: -15 psig 또는 -760 mmHg는 총 진공)으로 측정하는 데 사용되는 압력 게이지다. 대부분의 게이지는 대기압에 상대적인 압력을 영점으로 측정하기 때문에 이러한 형태의 판독을 단순히 "게이지 압력"이라고 부른다. 그러나, 총 진공보다 더 큰 것은 기술적으로 압박의 한 형태다. 특히 매우 정확한 판독을 위해 특히 매우 낮은 압력에서 전체 진공을 영점으로 사용하는 게이지를 사용할 수 있어 절대 눈금에서 압력 판독값을 얻을 수 있다.

압력 측정의 다른 방법에는 압력 측정값을 원격 표시기 또는 제어 시스템(텔레미터)으로 전송할 수 있는 센서가 포함된다.

절대, 게이지 및 차압 — 기준 없음

차량 타이어 공기압과 같은 일상적인 압력 측정은 보통 주변 공기 압력에 비례하여 이루어진다. 다른 경우에는 진공 또는 다른 특정 참조에 대해 측정한다. 이러한 제로 레퍼런스를 구분할 때 다음과 같은 용어가 사용된다.

• 절대 압력은 절대 눈금을 사용하여 완벽한 진공에 대해 제로 기준이므로 게이지 압력과 대기압에 더하여 동일하다.
• 게이지 압력은 주변 기압에 대해 제로 기준이므로 절대 압력에서 대기압을 뺀 값과 같다. 부정적인 기호는 대개 생략된다.^{[citation needed]} 음압을 구별하기 위해 값을 "진공"이라는 단어로 추가하거나 게이지에 "진공 게이지"라는 레이블을 붙일 수 있다. 이것들은 더 나아가 높은 진공과 낮은 진공(때로는 초고 진공)의 두 가지 하위 범주로 나뉜다. 진공 측정을 위해 사용되는 많은 기법의 적용 가능한 압력 범위는 겹친다. 따라서 여러 가지 다른 유형의 게이지를 결합하면 10mbar에서 10mbar까지⁻¹¹ 연속적으로 시스템 압력을 측정할 수 있다.
• 차압은 두 점 사이의 압력 차이다.

사용 중인 제로 레퍼런스는 대개 문맥에 의해 암시되며, 이러한 단어들은 설명이 필요할 때만 추가된다. 타이어 공기압과 혈압은 관습에 의한 게이지 압력인 반면, 대기압, 깊은 진공압력, 고도압력은 절대적이어야 한다.

폐쇄된 시스템에 오일이 존재하는 대부분의 작동 유체의 경우 게이지 압력 측정이 우세하다. 시스템에 연결된 압력 계기는 현재 대기 압력과 관련된 압력을 나타낼 것이다. 극도의 진공 압력을 측정할 때 상황은 변하며, 대신 절대 압력을 사용한다.

차압은 산업 프로세스 시스템에서 일반적으로 사용된다. 차압 게이지에는 2개의 입구 포트가 있으며, 각 포트는 압력을 모니터링할 볼륨 중 하나에 연결된다. 실제로 그러한 게이지는 기계적인 수단을 통해 감산 연산의 수학적 연산을 수행하며, 두 개의 별도 게이지를 감시하고 판독값의 차이를 결정하는 연산자 또는 제어 시스템의 필요성을 배제한다.

적당한 진공 압력 측정값은 음의 부호 없이 절대 압력 또는 게이지 압력을 나타낼 수 있기 때문에 적절한 문맥이 없으면 모호할 수 있다. 따라서 26inHg 게이지의 진공상태는 절대압력 4inHg에 해당하며, 30inHg(일반 대기압) - 26inHg(게이지 압력)로 계산된다.

대기압은 일반적으로 해수면에서 약 100 kPa이지만, 고도와 날씨에 따라 가변적이다. 유체의 절대 압력이 일정하게 유지되면 대기압 변화에 따라 동일한 유체의 게이지 압력이 달라진다. 예를 들어 차를 몰고 산을 오르면 대기압이 내려가기 때문에 타이어 공기압(게이지)이 올라간다. 타이어의 절대 압력은 본질적으로 변하지 않는다.

대기압을 기준으로 사용하는 것은 일반적으로 압력 단위 이후의 게이지에 대해 "g"로 표시되는데, 예를 들어, 측정된 압력이 총 압력에서 대기압을 뺀 값임을 의미한다. 게이지 기준 압력에는 환기 게이지(vg)와 밀봉 게이지(sg)의 두 종류가 있다.

예를 들어, 환기 게이지 압력 송신기는 외부 공기압을 환기 케이블이나 장치 측면의 구멍을 통해 압력 감지 다이어프램의 음측에 노출시킬 수 있으므로 항상 주변 기압에 언급된 압력을 측정한다. 따라서 환기 게이지 기준 압력 센서는 프로세스 압력 연결부가 공기에 개방되어 있을 때 항상 제로 압력을 판독해야 한다.

밀봉된 게이지 기준은 대기압이 횡격막의 음측에 밀봉되어 있다는 점을 제외하면 매우 유사하다. 이는 일반적으로 유압과 같은 고압 범위에 채택되며, 대기압 변화는 판독 정확도에 무시할 수 있는 영향을 미치기 때문에 배기가 필요 없다. 또한 1차 압력 감지 다이어프램의 버스트 압력을 초과할 경우 일부 제조업체는 압력 장비 안전을 위한 추가 예방책으로 2차 압력 격납을 제공할 수 있다.

밀봉된 게이지 참조를 만드는 또 다른 방법이 있는데, 이것은 감지 다이어프램의 뒷면에 고진공을 밀봉하는 것이다. 그러면 출력 신호는 오프셋되므로 대기압 측정 시 압력 센서가 0에 가깝게 판독한다.

밀봉된 게이지 기준 압력 변환기는 항상 대기 압력이 변화하고 이 경우 기준이 1bar로 고정되기 때문에 정확히 0을 판독하지 않는다.

절대 압력 센서를 생산하기 위해 제조업체는 감지 다이어프램 뒤쪽의 고진공을 밀봉한다. 절대압력송신기의 공정압력 연결부가 공기에 개방되어 있으면 실제 기압계를 읽게 된다.

역사

인류 역사의 많은 부분에서 공기와 같은 기체의 압력은 무시되거나 거부되거나 당연하게 여겨졌지만 기원전 6세기 초, 밀레투스의 그리스 철학자 아낙시메네스는 모든 것이 단순히 다양한 압력의 수준에 의해 변화되는 공기로 이루어져 있다고 주장했다. 그는 물이 증발하여 기체로 변하는 것을 관찰할 수 있었고, 이것이 고체 물질에도 적용된다고 느꼈다. 더욱 응축된 공기가 차갑고 무거운 물체를 만들었고, 팽창된 공기는 가볍고 뜨거운 물체를 만들었다. 이것은 가스가 실제로 따뜻해지면 덜 밀도가 낮아지고, 차가워지면 더 밀도가 높아지는 것과 비슷했다.

17세기에 에반젤리스타 토리첼리는 공기의 존재를 측정할 수 있는 수은 실험을 했다. 그는 한쪽 끝에서 닫힌 유리관을 수은 그릇에 담그고 닫힌 끝부분을 그 밖으로 위로 올려 개방된 끝부분이 물에 잠기게 하곤 했다. 수은의 무게는 그것을 아래로 잡아당겨서 맨 끝에 부분적인 진공 상태를 남기곤 했다. 이것은 공기/가스가 질량을 가지고 있다는 그의 믿음을 증명해 주었고, 공기/가스 주변 사물에 압력을 가스는 질량을 가지고 있다. 이전에, 갈릴레오에게조차 더 널리 알려진 결론은 공기가 무중력이고 진공 상태여서 마치 사이펀에서처럼 힘을 제공한다는 것이었다. 이 발견은 토리첼리가 다음과 같은 결론을 내리도록 도왔다.

우리는 원소 공기의 바다 밑바닥에 가라앉아 살고 있는데, 의심할 여지 없는 실험에 의해 무게가 있다고 알려져 있다.

토리첼리의 실험으로 알려진 이 시험은 기본적으로 최초의 문서화된 압력계였다.

블라이즈 파스칼은 더 멀리 가서, 그의 처남에게 산의 다른 고도에서 실험을 시도하게 하고, 대기의 바다에서 멀리 내려갈수록 압력이 더 높다는 것을 알게 되었다.

단위

압력 단위

v t	파스칼	바	기술적 분위기	표준대기	토르	평방인치당 파운드
	(Pa)	(바)	(at)	(iii)	(토르)	(lbf/in2)
1 파	1 Pa 1 1 Pa	1Pa = 10bar−5	1Pa = 1.0197×10−5	1Pa = 9.8692×10−6 atm	1Pa = 7.5006×10−3 Torr	1Pa = 0.000 145 037 737 730 lbf/in2
1바	105	≡ 100 kPa ≡ 106 dyn/cm2	= 1.0197	= 0.98692	= 750.06	= 14.503 773 773 022
1 at.	98066.5	0.980665	≡ 1 kgf/cm2	0.967 841 105 354 1	735.559 240 1	14.223 343 307 120 3
1 ATM	≡ 101325	≡ 1.01325	1.0332	1	760	14.695 948 775 514 2
1토르	133.322 368 421	0.001 333 224	0.001 359 51	1/760 ≈ 0.001 315 789	1토르 ≈ 1 mmHg	0.019 336 775
1파운드/인2	6894.757 293 168	0.068 947 573	0.070 306 958	0.068 045 964	51.714 932 572	≡ 1lbf/in2

압력에 대한 SI 단위는 파스칼(Pa)으로 평방미터당 1개의 뉴턴(N·m⁻² 또는 kg·m⁻¹·s⁻²)과 같다. 1971년에 이 유닛의 특별한 이름이 추가되었고, 그 전에 SI의 압력이 N·m과⁻² 같은 유닛으로 표현되었다. 표시된 경우, 기준 영점을 단위 다음에 괄호 안에 표시한다(예: 101 kPa (abs)). 예를 들어, 타이어 압력을 측정하기 위해 미국과 캐나다에서 여전히 널리 사용되고 있다. NIST에 의해 이러한 관행이 금지되지만, 측정의 제로 기준(절대 psia, 게이지 psig, 차동 psid)을 나타내기 위해 psi 단위에 문자가 첨부되는 경우가 많다.^[1]

압력계는 한 때 압력계를 액체 기둥으로 대체하는 능력에 의해 일반적으로 측정되었기 때문에, 압력은 종종 특정 유체의 깊이(예: 물 한 인치)로 표현된다. 기압 측정은 압력 헤드 계산의 대상이다. 압력계의 유체에 대한 가장 일반적인 선택은 수은(Hg)과 물이다; 물은 독성이 없고 쉽게 구할 수 있는 반면, 수은의 밀도는 주어진 압력을 측정하기 위해 더 짧은 기둥(따라서 더 작은 압력계)을 허용한다. 약칭 "W.C" 또는 "물기둥"은 종종 압력계에 물을 사용하는 게이지와 측정에 인쇄된다.

유체 밀도와 국소 중력은 국소 요인에 따라 판독치마다 다를 수 있으므로 유체 기둥의 높이가 압력을 정확하게 정의하지 않는다. 따라서 "수성 밀리미터" 또는 "수성 인치"에서의 측정은 유체 밀도와 중력의 국부적 요인에 주의를 기울이는 한 SI 단위로 변환될 수 있다. 온도 변동은 유체 밀도의 값을 변화시키는 반면, 위치는 중력에 영향을 줄 수 있다.

더 이상 선호하지 않지만, 이러한 기압 단위는 여전히 많은 분야에서 접하게 된다. 혈압은 전 세계 대부분에서 밀리미터의 수은(토르 참조)으로 측정되며, CPAP 기계의 설정에서와 같이 중심 정맥압과 폐압은 여전히 흔하다. 천연가스 파이프라인 압력은 "W.C"로 표현되는 물의 인치 단위로 측정된다.

수중 다이버들은 기압 단위를 사용한다: 주변 압력은 meter 해수(msw) 단위로 측정되는데, 이 단위는 바의 1/10과 같다. ^[2][3] 미국에서 사용되는 단위는 표준 중력과 64lb/ft의³ 해수 밀도를 기준으로 하는 발해수(fsw)이다. 미국 해군 잠수 매뉴얼에 따르면, 다른 곳에서는 33 fsw가 14.7 psi(대기 1개)라고 명시되어 있지만,^[2][3] 1fsw는 약 0.445 psi와 동일한 0.30.30643 msw, 0.030643 bar 또는 0.4444 psi와 같다.^[4] msw와 fsw는 감압 표에 사용되는 다이버 압력 노출 측정과 기흉측정기와 고압 챔버 압력 게이지의 교정 단위를 위한 전통적인 단위다.^[5] msw와 fsw는 모두 정상적인 대기압에 비례하여 측정된다.

진공 시스템에서는 torr(밀리미터 수은), 미크론(마이크로미터 수은),^[6] 인치 수은(inHg)의 단위가 가장 많이 사용된다. Torr과 Micron은 보통 절대 압력을 나타내며, InHg는 보통 게이지 압력을 나타낸다.

대기압은 보통 헥토파스칼(hPa), 킬로파스칼(kPa), 밀리바르(mbar) 또는 대기(atm)를 사용하여 명시된다. 미국과 캐나다 공학에서 스트레스는 종종 kip으로 측정된다. 스트레스는 스칼라가 아니기 때문에 진정한 압박이 아니라는 점에 유의한다. cgs 시스템에서 압력의 단위는 1 dyn·cm에⁻² 해당하는 바리(ba)였다. mts 시스템에서 압력의 단위는 피에즈(pieze)로 평방미터당 1스테인(sthene)에 해당한다.

다른 많은 하이브리드 장치(mmHg/cm² 또는 그램-힘/cm²²)는 힘 단위를 제대로 식별하지 못한 채 사용된다. 힘의 단위로 킬로그램, 그램, 킬로그램 힘 또는 그램 힘(또는 그 기호)이라는 이름을 사용하는 것은 SI에서 금지된다. SI에서 힘의 단위는 뉴턴(N)이다.

정적 및 동적 압력

정압은 모든 방향에서 균일하므로 부동액(정압)에서 압력 측정은 방향과 독립적이다. 그러나 흐름은 흐름 방향에 수직인 표면에 추가 압력을 가하는 동시에 흐름 방향에 평행한 표면에 거의 영향을 미치지 않는다. 움직이는 (동적) 유체 내 압력의 이 방향성 요소를 동적 압력이라고 한다. 흐름 방향을 향하는 계측기는 정적 및 동적 압력의 합을 측정한다. 이 측정값을 총 압력 또는 정지 압력이라고 한다. 동적 압력은 정압을 참조하기 때문에 게이지도 절대 압력도 아니며 차압이다.

정적 게이지 압력은 파이프 벽의 순하중을 결정하는 데 일차적으로 중요한 반면, 동적 압력은 유속과 공기 속도를 측정하는 데 사용된다. 동적 압력은 계기 간의 차압을 유량에 평행하고 수직으로 하여 측정할 수 있다. 예를 들어 피토 정전기 튜브는 비행기에서 이 측정을 수행하여 비행 속도를 결정한다. 측정기기의 존재는 필연적으로 흐름을 우회시키고 난류를 일으키는 작용을 하므로 그 모양은 정확도에 매우 중요하며 보정곡선은 비선형인 경우가 많다.

적용들

• 고도계
• 기압계
• 깊이 게이지
• MAP 센서
• 피토관
• 스피기모노미터

계기

많은 기구들이 서로 다른 장단점을 가지고 압력을 측정하기 위해 발명되었다. 압력 범위, 민감도, 동적 반응 및 비용은 모두 계측기 설계에서 다음 설계에 이르기까지 몇 가지 순서로 다양하다. 가장 오래된 타입은 1643년 에반젤리스타 토리첼리가 발명한 액상기둥(수성을 채운 수직관) 마노미터다. U-Tube는 1661년 Christiaan Huygens에 의해 발명되었다.

정수학

정수 게이지(수성 컬럼 압력계 등)는 압력을 유체 컬럼 베이스에 있는 단위 면적당 정수력과 비교한다. 정수 게이지 측정은 측정되는 기체의 종류와 무관하며, 매우 선형적인 교정을 갖도록 설계할 수 있다. 그들은 동적인 반응이 좋지 않다.

피스톤

피스톤형 게이지는 스프링(예: 비교적 낮은 정확도의 타이어-압력 게이지) 또는 고체 중량으로 유체의 압력을 균형 조정하며, 이 경우 데드급 테스터로 알려져 있으며 다른 게이지의 교정에 사용될 수 있다.

리퀴드 컬럼(매니미터)

액체-기둥 게이지는 끝이 다른 압력에 노출되는 튜브의 액체 열로 구성된다. 기둥은 그 무게(중력 때문에 가해지는 힘)가 튜브의 양 끝 사이의 압력 차이(유체 압력에 의해 가해지는 힘)와 평형을 이룰 때까지 오르거나 내리게 된다. 매우 간단한 버전은 액체가 반쯤 차 있는 U자형 튜브로, 한쪽은 관심 영역과 연결되어 있는 반면 다른 쪽에는 기준 압력(대기압 또는 진공일 수 있음)이 가해진다. 액체 수준의 차이는 가해진 압력을 나타낸다. 높이 h와 밀도 ρ의 유체 컬럼에 의해 가해지는 압력은 정수압 방정식 P = hgρ에 의해 주어진다. 따라서 U-튜브 압력계에 가해진 압력_a P와 기준 압력₀ P 사이의 압력 차이는_a P - P₀ = hgρ를 풀면 알 수 있다. 즉, 액체의 양쪽 끝(그림에 파란색으로 표시됨)에 대한 압력은 (액이 정적이므로) 균형을 이루어야 하며, 따라서 P_a = P + hgρ이다₀.

대부분의 액체-기둥 측정에서 측정 결과는 일반적으로 mm, cm 또는 인치로 표현되는 높이 h이다. h는 압력 헤드로도 알려져 있다. 압력 헤드로 표현되는 경우, 압력을 길이 단위로 명시하고 측정 오일을 지정해야 한다. 정확도가 중요한 경우, 액체 밀도는 온도의 함수이기 때문에 측정 유체의 온도도 마찬가지로 지정해야 한다. 따라서 예를 들어 수은이나 물을 기압액으로 각각 측정했을 때 압력 헤드는 "742.2 mm_Hg" 또는 "59 °F에서 4.2 in_H2O"으로 표기될 수 있다. 이러한 측정에는 "게이지" 또는 "진공"이라는 단어를 추가하여 대기압 위 또는 아래 압력을 구별할 수 있다. 수은의 mm와 물의 인치 모두 일반적인 압력 헤드로, 단위 변환과 위의 공식을 사용하여 S.I. 단위로 변환할 수 있다.

측정 중인 오일이 상당히 밀도가 높은 경우, 유체의 차압 측정(예를 들어 오리피스 플레이트 또는 벤투리)을 제외하고, 압력 측정이 필요한 위치 및 압력 측정의 이동 표면 사이의 높이에 대해 정수 보정을 수행해야 할 수 있다.측정되는 유체의 밀도를 빼서 농도 ρ을 보정해야 한다.^[7]

모든 액체를 사용할 수 있지만 높은 밀도(13.534g/cm)와³ 낮은 증기압력 때문에 수은이 선호된다. 볼록한 음압은 유리를 적셔서 압력 오차가 없다는 뜻이기 때문에 유리창에 수은이 달라붙어 강한 진공 상태에서도 기압계가 고착될 수 있기 때문에 유리창에 유리하다(수압은 음의 절대 압력을 유지할 수 있다.^[8] 저압 차이의 경우 보통 경유나 물을 사용한다(후자는 인치 수계 및 밀리미터 HO와₂ 같은 측정 단위를 발생시킨다). 액체-기둥 압력계는 선형 보정이 매우 높다. 칼럼의 액체가 압력 변화에 천천히 반응할 수 있기 때문에 동적인 반응이 좋지 않다.

진공 측정 시, 작동 중인 액체는 증기압이 너무 높을 경우 증발하여 진공 상태를 오염시킬 수 있다. 액체 압력을 측정할 때, 가스나 가벼운 액체로 채워진 고리는 액체가 섞이지 않도록 분리할 수 있지만, 예를 들어 수은을 물과 같은 액체의 차압을 측정하는 압력계 액체로 사용하는 경우, 이것은 불필요할 수 있다. 간단한 정수 게이지는 몇 개의 토르(수 100 Pa)에서 몇 개의 대기(약 10000 Pa)에 이르는 압력을 측정할 수 있다.

단일림 액상기둥 압력계는 U튜브의 한쪽 면 대신 더 큰 저수지를 갖고 있으며 좁은 기둥 옆에 저울이 있다. 그 기둥이 액체의 움직임을 더욱 증폭시키는 경향이 있을 수 있다. 사용 및 구조에 따라 다음과 같은 유형의 압력계를 사용한다^[9].

1. 단순 압력계
2. 미크로마노미터
3. 미분 압력계
4. 반전 디퍼렌셜 압력계

맥레오드 게이지

McLeod 게이지는 가스 샘플을 분리하고 압력이 몇 밀리미터의 수은이 될 때까지 수정된 수은 측정기로 압축한다. 이 기술은 매우 느리고 지속적인 모니터링에는 적합하지 않지만, 우수한 정확도를 발휘할 수 있다. 다른 마노미터 게이지와 달리 맥레오드 게이지 판독치는 이상적인 기체로 샘플 압축에 의존하기 때문에 기체의 구성에 따라 달라진다. 압축 과정 때문에 맥레오 게이지는 펌프 오일, 수은, 그리고 충분히 압축된 경우 물과 같이 응축되는 비이상 증기의 부분 압력을 완전히 무시한다.

유용한 범위: 약 10⁻⁴ Torr^[10](약 10⁻² Pa)에서 최대 10⁻⁶ Torr(0.1 mPa)의 진공까지,

0.1mPa는 기존 기술로 가능한 가장 낮은 직접 압력 측정값이다. 다른 진공 게이지는 낮은 압력을 측정할 수 있지만, 다른 압력에 의존하는 성질의 측정을 통해서만 간접적으로 측정할 수 있다. 이러한 간접 측정은 직접 측정, 가장 일반적으로 McLeod 게이지에 의해 SI 단위로 보정되어야 한다.^[11]

아네로이드

아네로이드 게이지는 금속 압력 감지 요소에 기초하여 원소 전체의 압력 차이에 의해 탄력적으로 구부러진다. "아네로이드"는 "유체 없음"을 의미하며, 원래 이 게이지를 위에서 설명한 정수 게이지와 구분한 용어다. 단, 기체뿐 아니라 액체의 압력 측정에 애너로이드 게이지를 사용할 수 있으며, 액체가 없어도 작동할 수 있는 게이지 타입은 아니다. 이 때문에 현대어로 기계식 게이지라고 하는 경우가 많다. 아네로이드 게이지는 열 및 이온화 게이지와 달리 측정되는 기체의 종류에 따라 달라지지 않으며 정수기보다 계통을 오염시킬 가능성이 적다. 압력 감지 요소는 Bourdon 튜브, 다이어프램, 캡슐 또는 벨로우즈 세트일 수 있으며, 이는 해당 지역의 압력에 반응하여 모양을 변화시킬 것이다. 압력 감지 요소의 편향은 바늘에 연결된 연결 장치에 의해 판독되거나 이차 변환기에 의해 판독될 수 있다. 현대식 진공 게이지에서 가장 일반적인 2차 변환기는 기계적 처짐으로 인한 캐패시턴스 변화를 측정한다. 캐패시턴스의 변화에 의존하는 게이지를 흔히 캐패시턴스 측정기라고 한다.

부르동 게이지

부르동 압력계는 납작한 튜브가 가압되었을 때 단면에서 원형을 곧게 펴거나 회복하는 경향이 있다는 원리를 사용한다(파티 호른은 이 원리를 나타낸다). 단면에서의 이러한 변화는 거의 눈에 띄지 않을 수 있으며, 쉽게 작동할 수 있는 재료의 탄력 범위 내에서 적당한 응력을 수반한다. 튜브의 재료의 스트레인은 튜브를 C형이나 나선형으로 형성하여 확대되어 전체 튜브가 가압될 때 탄력적으로 펴지거나 벗겨지는 경향이 있다. 외젠 부르동은 1849년 프랑스에서 자신의 게이지에 특허를 냈고, 감도와 직선성, 정확성이 뛰어나 널리 채택되었다. 에드워드 애슈크로프트는 1852년 부르동의 미국 특허권을 구입하여 게이지의 주요 제조사가 되었다. 또한 1849년 독일 마그데부르크에 있는 베르나르 셰퍼는 성공적인 횡경막(아래 참조) 압력계를 특허로 냈는데, 이는 부르동 게이지와 함께 업계의 압력 측정에 혁명을 일으켰다.^[12] 그러나 부르동의 특허가 만료된 후 1875년, 그의 회사인 셰퍼와 부덴버그도 부르돈 튜브 계량기를 제조했다.

실제로 평탄화된 박벽, 폐쇄형 엔드 튜브는 측정할 유체 압력을 포함하는 고정 파이프에 중공 끝에서 연결된다. 압력이 증가하면 닫힌 끝은 호로 이동하며, 이 동작은 보통 조절이 가능한 연결 링크에 의해 (a의 세그먼트) 기어의 회전으로 변환된다. 지름이 작은 피니언 기어가 포인터 샤프트에 있으므로 기어비로 동작이 더욱 확대된다. 포인터 뒤쪽의 인디케이터 카드의 위치, 초기 포인터축 위치, 연결 길이 및 초기 위치는 모두 부르동 튜브 자체의 거동 변화를 위해 원하는 압력 범위를 나타내기 위해 포인터를 보정하는 수단을 제공한다. 차압은 연결 링크가 있는 두 개의 서로 다른 Bourdon 튜브를 포함하는 게이지로 측정할 수 있다.

부르동 튜브는 절대 압력과 반대로 주변 대기 압력에 비례하여 게이지 압력을 측정한다. 진공은 역방향 운동으로 감지된다. 일부 애너로이드 기압계는 양쪽 끝에 닫힌 부르돈 관을 사용한다(대부분은 다이아프램이나 캡슐을 사용한다, 아래 참조). 게이지가 왕복 펌프 근처에 있을 때와 같이 측정된 압력이 급속하게 펄스 중일 때 연결 파이프의 오리피스 제한은 기어의 불필요한 마모를 방지하고 평균적인 판독값을 제공하기 위해 자주 사용된다. 전체 게이지가 기계적 진동에 노출될 경우 포인터 및 표시기 자동차를 포함한 전체 케이스가 사용된다.d는 기름이나 글리세린으로 채울 수 있다. 게이지의 표면을 두드리는 것은 게이지에 의해 처음에 제시된 실제 판독값을 조작하는 경향이 있기 때문에 권장되지 않는다. 부르동관은 게이지의 면과 분리되어 있어 실제 압력 판독에는 아무런 영향을 미치지 않는다. 전형적인 고품질 현대 게이지는 스팬의 ±2%의 정확도를 제공하며, 특수 고정밀 게이지는 풀 스케일의 0.1%만큼 정확할 수 있다.^[13]

힘 균형의 융접 쿼츠 부르돈 관 센서도 같은 원리로 작용하지만, 거울에서 나오는 빛의 빔의 반사를 사용하여 각 변위를 감지하고 전류를 전자석상에 가하여 관의 힘을 균형시키고 각 변위를 0으로 되돌리는데, 코일에 가하는 전류가 측정값으로 사용된다.요소들 쿼츠의 매우 안정적이고 반복 가능한 기계적 및 열적 특성과 거의 모든 물리적 움직임을 제거하는 힘 밸런싱 때문에 이 센서는 풀 스케일의 약 1PPM까지 정확할 수 있다.^[14] 손으로 만들어야 하는 극히 미세한 융접 석영 구조 때문에 이러한 센서는 일반적으로 과학 및 교정 목적으로 제한된다.

다음 그림에서 그림 조합 압력 및 진공 게이지의 투명한 커버 표면이 제거되고 메커니즘이 케이스에서 제거되었다. 이 특정 게이지는 자동차 진단에 사용되는 진공 및 압력 게이지의 조합이다.

• 다지관 진공 측정에 사용되는 얼굴 왼쪽은 내측 눈금의 수은 센티미터와 외측 눈금의 수은 인치로 교정된다.
• 얼굴의 오른쪽 부분은 연료 펌프 압력 또는 터보 부스트를 측정하기 위해 사용되며 내부 눈금에서는 1 kgf/cm², 외부 눈금에서는 평방인치당 파운드 단위로 보정된다.

기계상세내역

고정 부품:

• A: 수신기 블록. 이것은 입구 파이프를 부르동 튜브(1)의 고정된 끝에 연결하고 섀시 플레이트(B)를 고정시킨다. 두 개의 구멍은 케이스를 고정하는 나사를 받는다.
• B: 섀시 플레이트. 여기에 얼굴 카드가 붙어 있다. 차축 베어링 구멍을 포함하고 있다.
• C: 보조 섀시 플레이트. 그것은 차축의 바깥쪽 끝을 지지한다.
• D: 두 개의 섀시 플레이트를 접합하고 공간을 확보하십시오.

이동 부품:

1. 부르동 튜브의 정지된 끝. 이는 수신기 블록을 통해 입구 파이프와 통신한다.
2. 부르동 튜브의 이동 끝. 이 끝은 봉인되었다.
3. 피벗 및 피벗 핀
4. 핀을 사용하여 피벗 핀을 레버(5)에 연결하여 조인트 회전이 가능하도록 연결
5. 레버, 섹터 기어(7)의 연장
6. 섹터 기어 액슬 핀
7. 섹터 기어
8. 인디케이터 니들 액슬. 이 장치에는 섹터 기어(7)와 맞물리는 스퍼 기어가 있으며 얼굴을 통해 연장되어 표시기 바늘을 구동한다. 레버 암 링크 보스와 피벗 핀 사이의 짧은 거리, 섹터 기어의 유효 반지름과 스퍼 기어의 유효 반지름의 차이 때문에 부르동 튜브의 어떤 움직임도 크게 증폭된다. 튜브의 작은 움직임으로 인해 표시 바늘이 크게 움직인다.
9. 기어 트레인을 예하중시켜 기어 래시와 이력(hysteresis)을 제거하는 헤어 스프링

다이어프램

두 번째 유형의 아네로이드 게이지는 서로 다른 압력의 영역을 분리하는 유연한 막의 편향을 사용한다. 알려진 압력에 대해 편향량을 반복할 수 있으므로 보정을 사용하여 압력을 결정할 수 있다. 얇은 횡격막의 변형은 두 얼굴 사이의 압력 차이에 따라 달라진다. 기준면은 게이지 압력을 측정하기 위해 대기에 개방하거나, 제2항에 개방하여 차압을 측정하거나, 절대 압력을 측정하기 위해 진공 또는 기타 고정 기준 압력에 대해 밀봉할 수 있다. 변형은 기계, 광학 또는 용량성 기법을 사용하여 측정할 수 있다. 세라믹과 금속 다이아프램이 사용된다.

유용한 범위: 10⁻² Torr^[15] 이상(대략 1Pa)

절대 측정의 경우 양쪽에 다이아프램이 있는 용접압력캡슐을 사용하는 경우가 많다.

모양:

• 플랫
• 골판지
• 평탄관
• 캡슐

벨로우즈

작은 압력이나 압력 차이를 감지하거나 절대 압력을 측정할 것을 요구하기 위한 게이지에서 기어 트레인과 바늘은 "액체 없음"을 의미하는 아네로이드라고 하는 밀폐되고 밀폐된 벨로우즈 챔버에 의해 구동될 수 있다. (초기 기압계는 물이나 액체 금속 수은과 같은 액체 기둥을 사용했다. 진공청소기로 청소한다.) 이 벨로우즈 구성은 아네로이드 기압계(바늘과 다이얼 카드가 있는 기압계), 고도계, 고도 기록 기압계, 기상 관측 기구 라디오폰드에 사용되는 고도 원격 측정 기구에 사용된다. 이러한 장치는 밀봉된 챔버를 기준 압력으로 사용하며 외부 압력에 의해 구동된다. 공기 속도 표시기와 상승률 표시기(가변계)와 같은 기타 민감한 항공기 계측기는 아네로이드 챔버 내부 부분과 외부 주변 챔버에 모두 연결된다.

자석 커플링

이 게이지들은 차압을 다이얼 포인터의 움직임으로 변환하기 위해 두 개의 자석의 끌어당김을 사용한다. 차압이 증가하면 피스톤이나 고무 다이어프램에 부착된 자석이 움직인다. 그러면 포인터에 붙어 있는 회전 자석이 일제히 움직인다. 다른 압력 범위를 만들기 위해 스프링 비율을 늘리거나 줄일 수 있다.

스피닝 로터

회전-회전 게이지는 회전하는 공이 측정되는 가스의 점도에 의해 느려지는 양을 측정하여 작동한다. 이 공은 강철로 만들어졌으며 한쪽 끝에서 닫힌 강철관 안에서 자력적으로 공중 부양되며 다른 쪽 끝에서 측정될 가스에 노출된다. 공은 전자파 변환기에 의해 속도(래드/s에 대해 2500 또는 3800)로 상승하고, 드라이브를 끈 후 측정한 감속률로 상승한다.^[16] 계측기의 범위는 5~10Pa⁻⁵²(정확도가 낮은 10Pa³)이다. 2차 표준으로 활용될 만큼 정확하고 안정적이다. 지난 몇 년 동안 이러한 유형의 게이지는 훨씬 더 사용자 친화적이고 작동하기 쉬워졌다. 과거에 그 악기는 올바르게 사용하기 위해 약간의 기술과 지식이 필요한 것으로 유명했다. 정확도가 높은 측정의 경우 다양한 보정을 적용해야 하며, 사용하기 전에 5시간 동안 의도된 측정 압력보다 훨씬 낮은 압력으로 공을 회전시켜야 한다. 높은 정확도가 요구되고 자격을 갖춘 기술자가 이용 가능한 교정 및 연구소에서 가장 유용하다.^[17] 극저온 액체의 절연 진공 모니터링은 이 시스템에도 안성맞춤이다. 저렴하고 장기간 안정적이며 용접 가능한 센서가 있어 비용이 더 많이 드는 전자/판독으로부터 분리할 수 있어 모든 정적 진공에 완벽하게 적합하다.

전자압력계기

금속 스트레인 게이지

스트레인 게이지는 일반적으로 막에 접착(포일 스트레인 게이지) 또는 침전(박막 스트레인 게이지)을 한다. 압력에 의한 막 편향은 스트레인 게이지의 저항 변화를 유발하여 전자적으로 측정할 수 있다.

피에조리스틱 스트레인 게이지

접착 또는 형성된 스트레인 게이지의 피에조리스틱 효과를 사용하여 가압력으로 인한 스트레인을 감지한다.

피에조리스틱 실리콘 압력 센서

센서는 우수한 성능과 장기 안정성을 위해 일반적으로 온도 보상형 파이조리스 실리콘 압력 센서로 선택된다. 적분된 온도 보상은 레이저-트리머 저항기를 사용하여 0~50°C 범위에서 제공된다. 외부 차동 증폭기의 게인을 프로그래밍하여 압력 민감도 변화를 정상화하기 위해 추가 레이저 감지 저항기가 포함되어 있다. 이것은 좋은 민감성과 장기적인 안정성을 제공한다. 센서의 두 포트, 동일한 단일 변환기에 압력을 가하십시오. 아래 압력 흐름도를 참조하십시오.

이것은 지나치게 단순화된 도표지만 센서의 내부 포트의 기본 설계를 볼 수 있다. 여기서 주목해야 할 중요한 항목은 센서 자체인 만큼 "다이아프램"이다. 모양이 약간 볼록한 경우(도면에서 매우 과장된 경우), 이는 사용 중인 센서의 정확도에 영향을 미치기 때문에 중요하다. 센서의 형상은 빨간색 화살표에 표시된 것처럼 공기 흐름 방향으로 작동하도록 보정되기 때문에 중요하다. 이는 압력 센서의 정상적인 작동으로 디지털 압력계 디스플레이에 양의 판독값을 제공한다. 반대 방향으로 압력을 가하면 기압의 이동이 다이어프램을 반대 방향으로 움직이도록 강제하려 하기 때문에 결과에 오류가 발생할 수 있다. 이로 인해 유발되는 오류는 작지만 유의할 수 있으므로 정상적인 '게이지 압력' 적용의 경우 항상 양의 (+ve) 포트에 더 많은 양의 압력을 가하고 음의 (-ve) 포트에 더 낮은 압력을 가하도록 하는 것이 바람직하다. 두 진공 간의 차이를 측정하는 경우에도 마찬가지로, 항상 음극(-ve) 포트에 더 큰 진공을 적용해야 한다. 휘트스톤 대교를 통한 압력 측정은 이와 비슷한 것으로 보인다....

변환기의 유효 전기 모델은 기본 신호 조절 회로와 함께 응용 프로그램 개략도에 표시된다. 압력 센서는 완전 활성 Wheatstone 브릿지로, 두꺼운 필름, 레이저 트림 저항기를 사용하여 온도 보상 및 오프셋을 조정했다. 교량에 대한 흥분은 일정한 전류를 통해 적용된다. 낮은 수준의 브리지 출력은 +O와 -O이며 증폭된 스팬은 게인 프로그래밍 저항기(r)에 의해 설정된다. 전기 설계는 마이크로프로세서를 제어하여 스케일 선택, 데이터 홀드, 제로 및 필터 기능, MAX/MIN을 저장/표시하는 Record 기능 등 사용자에 대한 추가 기능을 교정할 수 있다.

용량성

다이어프램과 압력 캐비티를 사용하여 가변 캐패시터를 생성하여 가해진 압력으로 인한 변형률을 감지한다.

자석

인덕턴스(유도), LVDT, 홀 효과 또는 와이드 전류 원리에 의한 다이어프램의 변위를 측정한다.

압전기

석영과 같은 특정 재료에 압전 효과를 사용하여 압력으로 인한 감지 메커니즘에 가해지는 압력을 측정한다.

광학

광섬유의 물리적 변화를 이용하여 가압에 의한 변형을 감지한다.

전위차계

저항성 메커니즘을 따라 와이퍼의 움직임을 사용하여 가압에 의해 발생하는 변형률을 감지한다.

공명

감지 메커니즘에서 공명 주파수의 변화를 사용하여 응력 또는 가압에 의해 발생하는 가스 밀도의 변화를 측정한다.

열전도도

일반적으로 실제 가스의 밀도가 증가함에 따라 - 압력이 증가함을 나타낼 수 있으며 - 열을 전도하는 능력이 증가한다. 이러한 유형의 게이지에서 와이어 필라멘트는 이를 통과하는 전류를 통해 가열된다. 그런 다음 열전대 또는 저항 온도계(RTD)를 사용하여 필라멘트의 온도를 측정할 수 있다. 이 온도는 필라멘트가 주변 가스로 열을 손실하는 속도에 따라 달라지며, 따라서 열전도도에 따라 달라진다. 일반적인 변종은 피라니 게이지로, 단일 백금 필라멘트를 가열된 소자와 RTD로 사용한다. 이 게이지들은 10⁻³ Torr에서 10 Torr까지 정확하지만, 보정 작업은 측정되는 기체의 화학적 조성에 민감하다.

피라니(한 줄)

피라니 게이지는 측정되는 압력에 개방된 금속 와이어로 구성된다. 전선은 흐르는 전류에 의해 가열되고 전선을 둘러싼 가스에 의해 냉각된다. 가스 압력이 낮아지면 냉각 효과가 떨어져 와이어의 평형온도가 높아진다. 와이어의 저항은 와이어를 가로지르는 전압과 와이어를 통과하는 전류를 측정함으로써 저항(그리고 가스 압력)을 결정할 수 있다. 이런 종류의 계기는 마르첼로 피라니에 의해 발명되었다.

투와이어

2와이어 게이지에서는 하나의 와이어 코일을 가열기로 사용하고, 다른 와이어 코일은 대류에 의한 온도 측정에 사용한다. 열전대 게이지와 서미스터 게이지는 각각 열전대 또는 서미스터를 사용하여 열전대의 온도를 측정하는 방식으로 작동한다.

이온화 게이지

이온화 게이지는 매우 낮은 압력(경질 또는 고진공이라고도 함)에 가장 민감한 게이지다. 그들은 가스가 전자로 폭격을 받았을 때 발생하는 전기 이온을 측정하여 압력을 간접적으로 감지한다. 더 적은 이온들이 저밀도 가스에 의해 생성될 것이다. 이온 게이지의 교정은 불안정하며 측정되는 기체의 성질에 따라 달라지지만 항상 알려져 있는 것은 아니다. 그들은 가스 화학과는 별개로 훨씬 안정적이고 독립적인 McLeod 게이지에 의해 교정될 수 있다.

열이온 방출은 전자를 생성하는데, 이것은 가스 원자와 충돌하여 양의 이온을 생성한다. 이온은 컬렉터라고 알려진 적당한 편향된 전극에 끌린다. 수집기의 전류는 시스템 압력의 함수인 이온화 속도에 비례한다. 따라서 수집기 전류를 측정하면 기체 압력이 발생한다. 이온화 게이지에는 여러 가지 하위 유형이 있다.

유용한 범위: 10⁻¹⁰ - 10⁻³ torr(대략 10⁻⁸ - 10⁻¹ Pa)

대부분의 이온 게이지는 뜨거운 음극과 차가운 음극의 두 가지 유형으로 나온다. 뜨거운 음극 버전에서는 전기 가열 필라멘트가 전자 빔을 생성한다. 전자는 게이지를 통해 이동하며 주변의 가스 분자를 이온화한다. 결과 이온은 음극 전극으로 수집된다. 전류는 게이지의 압력에 따라 달라지는 이온의 수에 따라 달라진다. 핫 음극 게이지는 10⁻³ Torr에서 10⁻¹⁰ Torr까지 정확하다. 고전압의 방출에서 전자가 생성되는 것을 제외하면 차가운 음극판의 원리는 같다. 콜드 음극 게이지는 10⁻² Torr에서 10⁻⁹ Torr까지 정확하다. 이온화 게이지 교정은 시공 기하학, 측정 중인 기체의 화학적 구성, 부식 및 표면 퇴적물에 매우 민감하다. 그들의 보정은 대기압이나 낮은 진공에서 활성화되어 무효화될 수 있다. 고진공에서의 기체의 구성은 대개 예측할 수 없기 때문에 정확한 측정을 위해서는 질량 분광계를 이온화 게이지와 함께 사용해야 한다.^[18]

핫 음극

열음극 이온화 게이지는 주로 3음극으로 함께 작용하는 3개의 전극으로 구성되며, 여기서 음극은 필라멘트다. 3개의 전극은 집열기나 판, 필라멘트, 격자 등이다. 집열기 전류는 전기계에 의해 피코암페어로 측정된다. 접지까지의 필라멘트 전압은 대개 30볼트의 전위에 있는 반면, 전자 폭격 기능(옵션)이 없는 한 약 565볼트의 높은 전위를 가질 수 있는 그리드를 가열하여 180–210볼트의 DC에 있는 그리드 전압이다.

가장 일반적인 이온 게이지는 핫 카토드 바야드-앨퍼트 게이지로, 그리드 내부에 작은 이온 수집기가 있다. 진공으로 통하는 구멍이 있는 유리 봉투는 전극을 둘러쌀 수 있지만, 보통 누드 게이지를 진공실에 직접 삽입해 방 벽에 있는 세라믹 플레이트를 통해 핀을 공급한다. 고온 카테터 게이지는 고온 상태에서 대기압이나 저진공까지 노출되면 교정이 손상되거나 교정이 상실될 수 있다. 핫케이드 이온화 게이지의 측정은 항상 로가리듬이다.

필라멘트로부터 방출된 전자는 그리드를 중심으로 앞뒤로 여러 번 움직이다가 마침내 그리드에 들어간다. 이러한 움직임 중에 일부 전자는 기체 분자와 충돌하여 한 쌍의 이온과 한 쌍의 전자(전자 이온화)를 형성한다. 이러한 이온의 수는 필라멘트로부터 방출되는 전자 전류를 곱한 기체 분자 밀도에 비례하며, 이온들은 수집기에 쏟아져 이온 전류를 형성한다. 기체 분자 밀도는 압력에 비례하므로 이온 전류를 측정하여 압력을 추정한다.

열음극 게이지의 저압 감도는 광전 효과에 의해 제한된다. 그리드에 부딪히는 전자는 이온 수집기에서 광전 소음을 생성하는 X선을 생성한다. 이것은 오래된 핫카토드 게이지의 범위를 10⁻⁸ Torr로 제한하고, Bayard-Alpert는 약 10⁻¹⁰ Torr로 제한한다. 이온 수집기와 그리드 사이의 가시선 상에 음극 전위에 있는 추가 와이어는 이러한 영향을 방지한다. 추출 유형에서 이온은 와이어가 아니라 열린 원뿔에 의해 끌어당긴다. 이온은 원뿔의 어느 부분을 칠지 결정하지 못하기 때문에 구멍을 통과해 이온빔을 형성한다. 이온 빔은 다음과 같이 전달할 수 있다.

• 패러데이컵
• 패러데이 컵이 있는 마이크로채널 판 검출기
• 패러데이 컵을 사용한 쿼드폴 질량 분석기
• 마이크로채널 판 검출기 및 패러데이 컵을 포함한 쿼드폴 질량 분석기
• 이온 렌즈와 가속 전압 그리고 스퍼터 건을 형성하기 위해 표적을 향하였다. 이 경우 밸브는 가스를 그리드 케이지로 들어가게 한다.

콜드 음극

냉간음극 이온화 게이지에는 페닝 게이지(Frans Michel Penning에 의해 발명됨)와 레드헤드 게이지라고도 불리는 반전 자석론의 두 가지 아형이 있다. 둘 사이의 주요한 차이점은 음극에 관한 양극의 위치다. 둘 다 필라멘트가 없으며, 각 필라멘트는 작동을 위해 약 4 kV의 DC 전위를 요구할 수 있다. 반전 자석체는 1×10⁻¹² Torr까지 측정할 수 있다.

마찬가지로, 저온 음극 게이지는 기체의 거의 압착으로 전극 전류를 형성하기 어렵게 한다는 점에서, 특히 축 대칭 자기장을 사용하여 미터기 순서의 전자의 경로 길이를 만드는 페닝 게이지에서 매우 낮은 압력에서 시작하기를 꺼릴 수 있다. 주변 공기에서는 우주 방사선에 의해 적합한 이온 페어가 보편적으로 형성되며, 페닝 게이지에서는 방출 경로 설정을 용이하게 하기 위해 설계 특징을 사용한다. 예를 들어, 페닝 게이지의 전극은 일반적으로 전자의 자기장 배출을 용이하게 하기 위해 가늘게 테이프로 되어 있다.

일반적으로 콜드 음극 게이지의 유지보수 주기는 작동되는 기체 유형과 압력에 따라 수 년 단위로 측정된다. 펌프 오일 분율과 같은 실질적인 유기 구성 요소가 있는 가스에 콜드 음극 게이지를 사용하면 게이지 내의 섬세한 탄소 필름과 파편이 성장하여 게이지의 전극을 단락시키거나 방전 경로의 생성을 방해할 수 있다.

압력측정기기^[19] 비교

물리적 현상	계기	지배 방정식	제한인자	실제 압력 범위	이상적인 정확도	응답시간
기계적인	리퀴드 컬럼 압력계	$\delta P=\rhogh}$		atm.에서 1mbar
기계적인	캡슐 다이얼 게이지		마찰	1000~1mbar	풀 스케일의 ±5%	느리다
기계적인	스트레인 게이지			1000~1mbar		빠른
기계적인	캐패시턴스 공압계		온도변동	10mbar에−6 달하다.	판독값의 ±1%	필터 장착 시 속도가 느림
기계적인	맥레오드	보일의 법칙		10~10mbar−3	10−4 ~ 5⋅10mbar−2 사이의 판독값 ±10%
운송	회전 로터(드래그)			10−1~10mbar−7	10mbar에서−7 10mbar−2 사이의 판독값 ±2.5% 10−2~1mbar 사이 2.5~13.5%
운송	피라니 (밀석교)		열전도도	1000~10mbar−3(구성). 온도) 10~10mbar−3(시스트). 전압)	10mbar에서−2 10mbar 사이의 판독값의 ±6%	빠른
운송	열전대(제곱 효과 참조)		열전도도	5~10mbar−3	10mbar에서−2 1mbar 사이의 판독값 ±10%
이온화	콜드 음극(페닝)		이온화 산출량	10−2~10mbar−7	+100 ~ -50%의 판독값
이온화	고온 음극(열전 방출에 의한 이온화)		저전류 측정, 기생 X선 방출	10−3~10mbar−10	10mbar에서−7 10mbar−4 사이 ±10% 10mbar에서−3 ±20%, 10mbar에서−9−10 ±100%

동적 과도현상

유체 흐름이 평형 상태가 아닐 때 국부 압력은 매질의 평균 압력보다 높거나 낮을 수 있다. 이러한 장애는 전파 경로를 따라 그 근원에서 종방향 압력 변화로 전파된다. 이것을 소리라고도 한다. 음압은 음파로 인한 평균 압력과의 순간 국부 압력 편차다. 음압은 공기 중의 마이크와 물 속의 친수를 사용하여 측정할 수 있다. 유효 음압은 주어진 시간 간격 동안 순간 음압의 루트 평균 제곱이다. 음압은 보통 작으며 종종 마이크로바의 단위로 표현된다.

• 압력 센서의 주파수 응답
• 공명

교정 및 표준

미국기계학회(ASME)는 압력측정에 관한 두 가지 개별적이고 뚜렷한 표준인 B40.100과 PTC 19.2를 개발했다. B40.100은 압력표시 다이얼 유형과 압력디지털 표시계, 다이어프램 씰, 스너버 및 압력제한기 밸브에 관한 지침을 제공한다. PTC 19.2는 ASME 성능 시험 코드를 지원하는 압력 값의 정확한 결정을 위한 지침과 지침을 제공한다. 적용할 방법, 기기, 필요한 계산 및 보정의 선택은 측정 목적, 허용 불확도 및 시험 대상 장비의 특성에 따라 달라진다.

압력 측정 방법과 데이터 전송에 사용되는 프로토콜도 제공된다. 계측기 설정 및 측정 불확도 결정에 대한 지침이 제공된다. 계측기 유형, 설계, 적용 가능한 압력 범위, 정확도, 출력 및 상대 비용에 관한 정보가 제공된다. 피스톤 게이지, 압력계, 저압력(진공) 계기 등 현장 환경에 사용되는 압력 측정 장치에도 정보가 제공된다.

이러한 방법은 발표된 계측 사양과 측정 및 적용 기법을 고려하여 현재 기술 및 엔지니어링 지식을 바탕으로 측정 불확도를 평가하는 데 도움이 되도록 설계되었다. 이 부록은 압력 측정 불확실성을 확립하기 위한 방법의 사용에 대한 지침을 제공한다.

유럽(CEN) 표준

• EN 472 : 압력계 - 어휘.
• EN 837-1 : 압력계 부르동 튜브 압력계 치수, 계측학, 요구 사항 및 테스트.
• EN 837-2 : 압력계 압력 게이지의 선택 및 설치 권장 사항
• EN 837-3 : 압력계 다이어프램 및 캡슐 압력계 치수, 계측학, 요구 사항 및 테스트.

US ASME 표준

• B40.100-2013: 압력계 및 게이지 부착물
• PTC 19.2-2010 : 압력 측정을 위한 성능 시험 코드.

참고 항목

참조

원천

• US Navy (1 December 2016). U.S. Navy Diving Manual Revision 7 SS521-AG-PRO-010 0910-LP-115-1921 (PDF). Washington, DC.: US Naval Sea Systems Command. Archived (PDF) from the original on Dec 28, 2016.

외부 링크

위키미디어 커먼스는 압력계 관련 매체를 보유하고 있다.

위키소스는 1911년 브리태니커 백과사전 기사 "매노미터"의 원문을 가지고 있다.

• 홈메이드 마노미터
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