birim alana etki eden kuvvettir. p = f / a edilir ...eng.harran.edu.tr/~hbulut/4basinc_olcme.pdf ·...

BASINCcedil ve OumlLCcedilME YOumlNTEMLERİ

Basınccedil (Pressure) Katı Sıvı ve Gazlar ağırlıkları nedeniyle bulundukları yuumlzeye bir kuvvet uygularlar Kuvvetin kaynağı ne olursa olsun birim yuumlzeye dik olarak etki eden kuvvete basınccedil(P) buumltuumln yuumlzeye dik olarak etki eden kuvvete de Basınccedil kuvveti(F) denir Kısaca Birim alana etki eden kuvvettir P = F A SI Birimi [Pa] (Pascal) = [Nm2]

Basınccedil mutlak basınccedil efektif (goumlsterge etkin) basınccedil ve vakum basıncı olarak ifade edilir İccedilinde yaşadığımız atmosferde hali hazırda mevcut olan bir atmosfer basıncı vardır Bu basınccedil atmosfere accedilık olan gaz ve sıvı sistemlerine tesir eder Dolayısıyla atmosfere accedilık sistemlerde basınccedil gerccedilek basınccedil değildir Buna bir de atmosferin yaptığı basıncı eklemek gerekir Bu toplam basınca mutlak basınccedil denir Diğer taraftan atmosferin basıncını goumlzoumlnuumlne almayıp iccedilinde yaşadığımız ccedilevrenin basıncını sıfır kabul ettiğimiz zaman bulunan basınca ise efektif (etkin goumlsterge) basınccedil adı verilir Bir noktadaki gerccedilek basınccedil ise mutlak basınccediltır Mutlak basınccedil atmosfer basıncı ile efektif basıncın toplamına eşittir Pmutlak = Patm + Pgoumlsterge

OumlLCcedilME YOumlNTEMLERİ 1 PROF DR HUumlSAMETTİN BULUT

OumlLCcedilME YOumlNTEMLERİ PROF DR HUumlSAMETTİN BULUT 2

Barometreler Atmosfer basıncını goumlsteren manometrelerdir Barometreler genellikle kuyu tipi ve civalı olarak uumlretilirler Atmosfer basıncı oumllccediluumlmuuml ruumlzgarla bile değişebildiğinden atmosfer basıncı nerede kullanılacak ise oumllccediluumlmuumln orada yapılması daha sağlıklı olacaktır Mutlak basınccedil kullanılırken gerccedilek barometrik değer kullanılmalıdır

Vakum basıncı ise atmosfer basıncının altındaki basınccedillardır Bu durumda Pmutlak=Patm-Pvakum


Statik ve Dinamik Basınccedillar

Dinamik basınccedil= Adeki basınccedil-Bdeki basınccedil=(12)ρV2


1 atm = 101325 Pa = 101325 kPa = 101325 bar 1 atm = 14696 psi 1 atm = 760 mmHg 1 bar = 100000 Pa = 100 kPa 1 Torr = 1 mmHg = 133322 Pa = 133322 microbar 1 microbar = 01 Pa

BASINCcedil BİRİMLERİ ve DOumlNUumlŞUumlM TABLOSU

BİRİM Nm2 Pa kiloPascal

kPa bar Kgfcm2 psi mSS mmHgS

Atm

Pa 1 0001 1 x 105 105 x 105 145 x 10-4 102 x 10-4 00075

kPa 1000 1 001 102 x 105 0145 0102 75

bar 100 000 100 1 102 145 102 7501

Kgfcm2 98067 9807 0981 1 1422 10 7356

psi 6895 6895 0069 00703 1 0703 5172

mSS 9789 9789 0098 01 142 1 7342

mm HgS 1333 0133 00013 00014 0019 0014 1

Atm 101325 101325

Not psi= poundinch2 mSS=Metre su suumltuumlnuuml mm HgS= milimetre civa sutunu


Basınccedil oumllccediluumlmlerine nerelerde

ihtiyaccedil duyarız bull Basınccedil uumlreten cihazlarda (Guumlccedil uumlreten makinalar

tuumlrbinler vb guumlccedil tuumlketen makinalar kompresoumlr pompa)

bull Pnoumlmatik yada hidrolik olan mekanik elemanlarda

bull Biomadikal uygulamalarda (Kan basıncı gibi)

bull Boru ve tuumlnellerdeki basınccedil kayıpları

bull Atmosfer şartlarında (hava tahmini yuumlkseklik)

bull Akım hızlarının dolaylı oumllccediluumlmlerinde

bull Basınccedillı kaplarda

bull Ve daha bunun gibi birccedilok yerde


bull WHY MEASURE PRESSURE

bull 1048700 Quality and Safety of Operation

bull Tire compressors etc

bull 1048700 Pressure measurements is used in various

bull general industry and research applications




Transducer nedir

bull Farklı enerjiler arasında doumlnuumlşuumlmler yapan elemanlardır ya da bir fiziksel

işareti başka bir fiziksel işarete doumlnuumlştuumlruumlrler

bull Elektriksel olmayan işaretler elektriksel işaretlere doumlnuumlştuumlruumllerek oumllccediluumlluumlrler

bull Transducer ccedilıkışında ışık mekanik termal elektrik magnetik ve kimyasal

gibi fiziksel enerji buumlyuumlkluumlkleri elde edilebilir

bull Temel olarak iki ccedileşit transducer vardır Aktif(generator) ve

pasif(parametrik)

bull Aktif doumlnuumlştuumlruumlcuumller Elektromagnetik piezoelektrik termoelektrik

fotoelektrik vb Olabilir

bull Pasif doumlnuumlştuumlruumlcuumller Rezistif enduumlktif kapasitif yada frekans

bull Elektriksel olmayan buumlyuumlkluumlklerin oumllccediluumlmlerinde temaslı ve temassız

oumllccediluumlmler yapılabilir


Transducer Değişik fiziksel buumlyuumlkluumlkler arasındaki doumlnuumlşuumlmlerin yapılması

CcedilIKIŞ

GİRİŞ

IŞIK MEKANİK TERMİK ELEKTRİK MAGNETİK KİMYASAL

IŞIK FİLTRE FOTODİYOT

MEKANİK DİŞLİ

KUTUSU

PİEZO

KRİSTAL

TERMİK SICAKLIK

DEĞİŞTİRİCİ

ELEKTRİK LED PİEZO

KRİSTAL TRANSİSTOumlR BOBİN

ELEKTROD -

ELEKTROLİTİK

MAGNETİK MAGNETİK

DİRENCcedil

MAGNETİK

DEVRE

KİMYASAL PH-METRE


bull Sıvı suumltunlu manometreler

bull Elastik tuumlpler diyaframlar membranlar (Bunlar

deplasman yada gerilme algılayıcı tipinde olabilir)

bull Yarı iletken elemanlar (oumln yuumlklemeli elemanlar)

bull Piezoelektrik elemanlar (kristal kafes şeklindeki

gerilmeleri direk olarak voltaja ccedilevirir)

Basınccedil Transduceri Tipleri


Manometre Gaz veya sıvı akışkanların basıncını oumllccedilmek iccedilin kullanılan alettir Barometre Atmosfer basıncını oumllccedilen alettir


Genel olarak basınccedil oumllccedilerlerin tuumlrlerine goumlre sınıflandırılması ve oumllccedilme aralıkları

Sıvı suumltunlu basınccedil oumllccedilerler -U Tipi manometre -Kuyu tipi manometre -Eğik manometre -Mikromanometre -Barometre -Ccedilan tipi manometre -Dairesel dengeli manometre Elastik eleman basınccedil oumllccediler -Bourdan manometre -Diyaframlar -Kapsuumlller -Koumlruumlkler Piezoelektrik basınccedil oumllccedilerler Bridgman Basınccedil oumllccediler Duumlşuumlk basınccedil oumllccedilerler -McLeod Cihazı -Knudsen cihazı -İyonizasyon cihazı

Sıvı Suumltunlu Manometreler

en basit tipten manometreler olup oumlzellikle laboratuarlarda suumlrekli rejimde akışkan basınccedillarının oumllccediluumllmesi iccedilin yaygın olarak kullanılırlarBunlara oumlrnek olarak U tipi kuyu tipi ve eğik manometreler sayılabilirİccedillerine konulan uygun sıvıların yuumlksekliklerinin oumllccediluumllmesi ile doğrudan doğruya istenen basınccedil veya basınccedil farklılıkları bulunabilir



ldquoU borusurdquo manometre Kuyu tipi manometre

P1a-P2a=∆P=ρgh


U şeklinde kıvrılmış cam veya plastik gibi şeffaf bir boru iccedilinde yaklaşık orta seviyelerine kadar uygun bir akışkan konulsun Bu manometrenin iki koluna farklı P1 ve P2 basınccedilları uygulanacak olursa manometre kollarındaki sıvı yuumlkseklikleri farklı seviyelerde dengede kalır Bu seviyeler arasındaki toplam fark hbasıncı ileten akışkanın yoğunluğu pf manometrede kullanılan sıvının yoğunluğu pm ve yerccedilekimi ivmesi g ise iki koldaki basınccedilların dengesi iccedilin P2+ghpm =P1 + ghpf veya basınccedil farı iccedilin P1 ndash P2 =hg(pm-pf) eşitlikleri yazılabilir Diğer taraftan eğer basıncı ileten akışkan hava ise havanın yoğunluğunun manometre sıvısı yoğunluğu yanında ccedilok kuumlccediluumlk olması nedeniyle boumlyle durumlarda P1 ndash P2 =hgpm Yaklaşık bağıntısı da kullanılabilir

U tipi manometrelerde h yuumlksekliği ccedilıplak goumlzle _+ 2mm hassasiyetle oumllccediluumllebilirManometrelerde ccediloğunlukla kullanılan saf su ve cıva gibi akışkanların yoğunlukları tablolardan genellikle 0005 hassasiyetle bulunabilir Goumlruumllduumlğuuml gibi manometre sıvısının yoğunluğunun oumllccedilme hatası uumlzerine etkisi ccedilok kuumlccediluumlktuumlr Bu nedenle U tipi manometrelerin hassasiyetini arttırmak iccedilin sıvı yuumlksekliğinin muumlmkuumln olduğu kadar hassasiyetle oumllccediluumllmesi gerekir



sinp gh gL

Eğik Manometre



Kuyu (hazneli) tip manometreler


Mikro Manometreler Sıvı seviyeli manometrelerde sıvı seviyelerinin hassas bir şekilde okunabilmesi iccedilinbunlara mikrometre ve optik elemanlar ilave

Ccedilan Tipi Manometre Bu tip manometrenin prensipleri sıvı iccedilinde yuumlzen bir ccedilanın basınccedil farkı nedeniyle yuumlkselip alccedilalmasının oumllccediluumllmesine dayanmaktadır Bunlarda ccedilan doğrudan doğruya manometre sıvısı iccedilinde yuumlzebildiği gibi sisteme bir yay ilave edilebilir


Kadran-tip Manometre



Gliserin dolgulu manometre


Diyafram tip manometre

Basıncı oumllccedilmek iccedilin diyafram sapmalarını tespit etmek gereklidir


Diyaframlı manometre

Kapsuumll diyaframlı manometre




Gerilme Oumllccediluumlmluuml Diyafram Tip

Strain Gauge Pressure Sensor Piezo-resistive pressure sensor with a millivolt output OumlLCcedilME YOumlNTEMLERİ 30 PROF DR HUumlSAMETTİN BULUT

Elastik Tip Manometre

Uzama teli (strain gage)



Kalibrasyon iccedilin Oumlluuml Ağıtlık Test Cihazları OumlLCcedilME YOumlNTEMLERİ 33 PROF DR HUumlSAMETTİN BULUT







Piezolektrik etki

Bir piezoelektrik disk

deformasyona uğradığı zaman bir voltaj uumlretir

Piezoelektrik Mekanik sıkıştırma neticesi voltaj uumlreten voltaj tatbik edildiğinde mekanik titreşim elde edilen bazı kristal ve seramiklere has oumlzellik Mekanik enerjiden voltaj uumlretimine piezo olayı voltajdan mekanik titreşim uumlretimine de ters piezo olayı denir Bu prensip Basınccedil oumllccedilme sensoumlruuml olarak kullanılır Baryum titanat kurşun zirkonat titanat ve potasyum sodyum niobat gibi bazı seramikler de piezoelektrik olayı meydana getirecek oumlzelliktedir


BASINCcedil SENSOumlRLERİ

Her tuumlrluuml fiziki kuvvet ve basınccedil değişimini algılayan ve bu değişimi elektriksel sinyale ccedileviren elemanlara basınccedil sensoumlruuml denir Basınccedil sensoumlrleri ccedilalışma prensibine goumlre doumlrt grupta incelenebilir 1 Kapasitif basınccedil oumllccedilme sensoumlrleri 2 Strain gage (şekil değişikliği) sensoumlrler 3 Load cell (yuumlk huumlcresi) basınccedil sensoumlrleri 4 Piezoelektrik oumlzellikli basınccedil oumllccedilme sensoumlrleri






DİJİTAL MANOMETRELER OumlLCcedilME YOumlNTEMLERİ 46 PROF DR HUumlSAMETTİN BULUT


FARK (DİFERANSİYEL) BASINCcedil MANOMETRELERİ basınccedil oumllccediluumllen sistemde iki farklı basınccedil arasındaki farkı goumlrmek iccedilin kullanılır Genellikle

filtrelerindeki giriş ve ccedilıkış basınccedil farklarını ısıtma ve

Şekil 159rsquoda diferansiyel elemanlarla basınccedil oumllccedilme sisteminin iccedil yapısı verilmiştir

Basınccediloumllccediler iki girişe sahiptir Bunlar ldquo+rdquo ve ldquo-rdquo olarak işaretlenmiştir Montaj esnasında oumlnce

pozitif basınccedil sisteme verilmelidir Skala uumlzerinde oumllccediluumllen basınccedil iki basınccedil arasındaki farktır

Bu cihazlara fark basınccediloumllccedilerleri de denilmektedir Bu oumllccediluumlm bourdon tuumlpluuml manometreyle

veya diyaframlı manometreyle yapılır Bu cihazlar darbe ve titreşimin olduğu yuumlksek

dinamik yuumlk altındaki test noktalarında basınccedil oumllccediluumlluumlrken soumlnuumlmleyici akışkanla (genellikle

gliserinle) doldurulur


FARK (DİFERANSİYEL) BASINCcedil MANOMETRELERİ



Type of pressure to be

measured

Pressure Measuring

instrument to be used

Low pressure Manometer

High and medium pressure Bourdon tube pressure

gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges

Low vacuum and ultra high

vacuum

Mcleod vacuum gauge

thermal conductivity gauges

Ionisation gauges

Very high presures Bourdon tube pressure

gauge

Diphragm gauge

Bulk modulus pressure

gauge




Barometreler Atmosfer basıncını goumlsteren manometrelerdir Barometreler genellikle kuyu tipi ve civalı olarak uumlretilirler Atmosfer basıncı oumllccediluumlmuuml ruumlzgarla bile değişebildiğinden atmosfer basıncı nerede kullanılacak ise oumllccediluumlmuumln orada yapılması daha sağlıklı olacaktır Mutlak basınccedil kullanılırken gerccedilek barometrik değer kullanılmalıdır










Atm

Pa 1 0001 1 x 105 105 x 105 145 x 10-4 102 x 10-4 00075

kPa 1000 1 001 102 x 105 0145 0102 75

bar 100 000 100 1 102 145 102 7501

Kgfcm2 98067 9807 0981 1 1422 10 7356

psi 6895 6895 0069 00703 1 0703 5172

mSS 9789 9789 0098 01 142 1 7342

mm HgS 1333 0133 00013 00014 0019 0014 1

Atm 101325 101325






















Transducer nedir







pasif(parametrik)








CcedilIKIŞ

GİRİŞ



MEKANİK DİŞLİ

KUTUSU

PİEZO

KRİSTAL

TERMİK SICAKLIK

DEĞİŞTİRİCİ



ELEKTROD -

ELEKTROLİTİK

MAGNETİK MAGNETİK

DİRENCcedil

MAGNETİK

DEVRE

KİMYASAL PH-METRE



















P1a-P2a=∆P=ρgh






sinp gh gL

Eğik Manometre


































Piezolektrik etki




























measured

Pressure Measuring




gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges


vacuum

Mcleod vacuum gauge


Ionisation gauges


gauge

Diphragm gauge


gauge












Atm

Pa 1 0001 1 x 105 105 x 105 145 x 10-4 102 x 10-4 00075

kPa 1000 1 001 102 x 105 0145 0102 75

bar 100 000 100 1 102 145 102 7501

Kgfcm2 98067 9807 0981 1 1422 10 7356

psi 6895 6895 0069 00703 1 0703 5172

mSS 9789 9789 0098 01 142 1 7342

mm HgS 1333 0133 00013 00014 0019 0014 1

Atm 101325 101325






















Transducer nedir







pasif(parametrik)








CcedilIKIŞ

GİRİŞ



MEKANİK DİŞLİ

KUTUSU

PİEZO

KRİSTAL

TERMİK SICAKLIK

DEĞİŞTİRİCİ



ELEKTROD -

ELEKTROLİTİK

MAGNETİK MAGNETİK

DİRENCcedil

MAGNETİK

DEVRE

KİMYASAL PH-METRE



















P1a-P2a=∆P=ρgh






sinp gh gL

Eğik Manometre


































Piezolektrik etki




























measured

Pressure Measuring




gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges


vacuum

Mcleod vacuum gauge


Ionisation gauges


gauge

Diphragm gauge


gauge






















Transducer nedir







pasif(parametrik)








CcedilIKIŞ

GİRİŞ



MEKANİK DİŞLİ

KUTUSU

PİEZO

KRİSTAL

TERMİK SICAKLIK

DEĞİŞTİRİCİ



ELEKTROD -

ELEKTROLİTİK

MAGNETİK MAGNETİK

DİRENCcedil

MAGNETİK

DEVRE

KİMYASAL PH-METRE



















P1a-P2a=∆P=ρgh






sinp gh gL

Eğik Manometre


































Piezolektrik etki




























measured

Pressure Measuring




gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges


vacuum

Mcleod vacuum gauge


Ionisation gauges


gauge

Diphragm gauge


gauge




CcedilIKIŞ

GİRİŞ



MEKANİK DİŞLİ

KUTUSU

PİEZO

KRİSTAL

TERMİK SICAKLIK

DEĞİŞTİRİCİ



ELEKTROD -

ELEKTROLİTİK

MAGNETİK MAGNETİK

DİRENCcedil

MAGNETİK

DEVRE

KİMYASAL PH-METRE



















P1a-P2a=∆P=ρgh






sinp gh gL

Eğik Manometre


































Piezolektrik etki




























measured

Pressure Measuring




gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges


vacuum

Mcleod vacuum gauge


Ionisation gauges


gauge

Diphragm gauge


gauge




















P1a-P2a=∆P=ρgh






sinp gh gL

Eğik Manometre


































Piezolektrik etki




























measured

Pressure Measuring




gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges


vacuum

Mcleod vacuum gauge


Ionisation gauges


gauge

Diphragm gauge


gauge







sinp gh gL

Eğik Manometre


































Piezolektrik etki




























measured

Pressure Measuring




gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges


vacuum

Mcleod vacuum gauge


Ionisation gauges


gauge

Diphragm gauge


gauge



































Piezolektrik etki




























measured

Pressure Measuring




gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges


vacuum

Mcleod vacuum gauge


Ionisation gauges


gauge

Diphragm gauge


gauge


























measured

Pressure Measuring




gauge

Diaphragm gauge

Bellows Gauges


vacuum

Mcleod vacuum gauge


Ionisation gauges


gauge

Diphragm gauge


gauge



birim alana etki eden kuvvettir. p = f / a edilir ...eng.harran.edu.tr/~hbulut/4basinc_olcme.pdf ·...

Documents