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圧力測定の基礎知識

1.圧力の定義・種類と単位

(1)圧力の定義・種類

圧力は、単位面積当りの力で定義されている。産業計測の分野での流体の圧力は、時間的変化の有無により、定圧力と変動圧力とに大別される。変動圧力は、狭義の変動圧力と脈動圧とに細分される。

[1] 定圧力

時間的に変化しない圧力又は圧力スパンの1%/秒、且つ圧力スパンの5%/分以下の圧力。単に圧力と言えばこれをさす。

[2] 変動圧力

時間的変化が定圧力の限界を超える圧力スパンの1〜10%/秒の圧力。狭義には、変化に周期性のない圧力をいう。尚不連続的に大きく変化する場合を衝撃圧力という。

[3] 脈動圧力

時間的変化が定圧力を超えて、周期的に変化する圧力をいう。
 
圧力の種類は、ゼロ基準のとり方によって、絶対圧、ゲ−ジ圧、差圧の3種類がある。

[1] 絶対圧

完全真空をゼロ基準にとって表した圧力。一般に、単位記号の後に符号absをつける。尚大気圧より低い圧力を絶対圧で表す時、真空度という。  

[2] ゲ−ジ圧

大気圧をゼロ基準にとって表した圧力。一般に、単位記号の後に符号Gをつける。尚、負のゲ−ジ圧、即ち大気圧より低い圧力をゲ−ジ圧で表す時真空圧という。正及び負のゲ−ジ圧を測定する圧力計を連成計と呼ぶ。

[3] 差圧

大気圧以外の任意の圧力をゼロ基準にとって表した圧力。
 
以上の関係を、図1に示す。

図1 圧力の種類と関係
図1 圧力の種類と関係


(2)単位


従来MKS重量単位系では、重量キログラム毎平方センチメ−トルkgf/cm2と表していたが,平成5年11月新計量法施行で、平成11年10月1日から国際単位系(SI)で、パスカルPaを使用するようになった。

[1] 国際単位系に係る単位

パスカル(Pa)、ニュ−トン毎平方メ−トル(N/m2)、バ−ル(bar)
1N/m2=1Pa、1bar=100kPa

[2] SI単位ではないが使用が認められる単位

気圧(atm)
1atm=101.325kPa

[3] SI単位ではないが用途を限って使用が認められる単位


トル(Torr):生体内圧力測定、水銀柱ミリメ−トル(mmHg):血圧の測定
1Torr=133.322Pa、1mmHg=133.322Pa
表1に主な圧力単位の換算関係を示す。
表1. 圧力単位間換算表
Pa
Bar Kgf/cm2 atm mmH2O mmHg
またはTorr
1 1×10-5 1.020×10-5 0.987×10-5 1.020×10-1 7.50×10-3
1×105 1 1.020 0.987 1.020×104 7.50×102
0.981×105 0.981 1 0.968 1.000×104 7.36×102
1.013×105 1.013 1.033 1 1.033×104 7.60×102
0.981×10 0.981×10-4 1.000×10-4 0.968×10-4 1 7.36×10-2
1.333×102 1.333×10-3 1.360×10-3 1.316×10-3 1.360×10 1

2.圧力の測定方法

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