Áp suất là một đại lượng quen thuộc, hiện diện khắp nơi trong cuộc sống và sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ áp suất là gì, được phân loại ra sao và đo bằng đơn vị nào. Bài viết dưới đây, Van Hơi Nóng sẽ giúp các bạn hiểu hơn về khái niệm này cũng như đơn vị và các phương pháp đo lường chính xác, hiệu quả hiện nay.
Áp suất là gì?
Áp suất (Pressure), ký hiệu P, là một đại lượng vật lý dùng để biểu thị lực tác động vuông góc lên một đơn vị diện tích bề mặt. Nó cho biết mức độ “nén” của chất khí, chất lỏng hoặc lực ép từ vật rắn lên bề mặt tiếp xúc. Trong hệ đo lường quốc tế (SI), áp suất được tính bằng đơn vị Pascal (Pa), trong đó 1 Pa bằng 1 Newton tác động trên 1 mét vuông (N/m²).
Áp suất hiện diện ở khắp mọi nơi và giữ vai trò quan trọng trong cả tự nhiên lẫn công nghiệp. Trong khí quyển, áp suất tồn tại xung quanh chúng ta. Ở mực nước biển, áp suất khí quyển được đo là 1atm. Trong cơ thể người, áp suất tồn tại ngay trong hệ tuần hoàn máu và hô hấp, giúp vận chuyển oxy, dinh dưỡng đến các cơ quan một cách hiệu quả.
Còn trong công nghiệp, áp suất là yếu tố then chốt trong nhiều hệ thống như máy nén khí, nồi hơi, máy rửa xe, hệ thống thủy lực – góp phần vận hành thiết bị ổn định và tối ưu hiệu suất làm việc.
Có mấy loại áp suất
Áp suất được phân thành 3 loại chính dựa trên môi trường sinh lực. Cụ thể:
Áp suất chất lỏng
Áp suất chất lỏng (hay áp suất thủy tĩnh) là loại áp suất sinh ra do trọng lượng của chất lỏng tác động lên đáy và thành của vật chứa. Áp suất này tăng theo độ sâu và khối lượng riêng của chất lỏng, không phụ thuộc vào hình dạng vật chứa mà chỉ thay đổi khi chiều cao cột chất lỏng. Áp suất chất lỏng tác động đều theo mọi hướng ở cùng một độ sâu, nên phù hợp với các hệ thống yêu cầu áp lực ổn định.
Ứng dụng điển hình của loại áp suất này là dùng để thiết kế bể chứa công nghiệp, đập thủy điện, hệ thống tưới tiêu, bồn cấp nước tòa nhà và các hệ thống dẫn truyền chất lỏng trong nhà máy. Tính chính xác của nó giúp đảm bảo an toàn, hiệu quả trong vận hành.
Công thức tính áp suất chất lỏng: P = h × d × g
- P: áp suất (Pa)
- h: chiều cao cột chất lỏng (m)
- d: khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m³)
- g: gia tốc trọng trường (9.81 m/s²)
Áp suất chất khí
Áp suất chất khí được tạo ra bởi các phân tử khí chuyển động hỗn loạn và va đập vào bình chứa hoặc bề mặt tiếp xúc. Khác với chất lỏng, chất khí có thể nén được nên áp suất của nó biến đổi mạnh theo nhiệt độ, thể tích và khối lượng khí. Đây là một loại áp suất có tính linh hoạt cao, nhưng cũng dễ thay đổi, do đó yêu cầu hệ thống kiểm soát nghiêm ngặt khi ứng dụng trong thực tế.
Áp suất khí được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp như: hệ thống khí nén (pneumatic), nồi hơi, máy nén khí, điều hòa không khí (HVAC), và các thiết bị tự động hóa sử dụng khí làm tác nhân dẫn động. Bên cạnh đó, nó cũng xuất hiện trong đời sống như: lốp xe, bình ga, và máy đo huyết áp.
Áp suất chất rắn
Áp suất chất rắn là lực do vật rắn tác động lên bề mặt và được tính bằng lực chia cho diện tích tiếp xúc (P = F/S).
Khác với áp suất chất lỏng và chất khí có khả năng lan truyền, áp suất chất rắn chỉ tác động theo hướng của lực nén và thường tập trung trên một điểm hoặc diện tích nhỏ. Một đặc điểm đáng chú ý là cùng một lực nhưng diện tích tiếp xúc càng nhỏ thì áp suất càng lớn và ngược lại.
Hiện nay áp suất chất rắn chủ yếu được ứng dụng trong các ngành cơ khí, xây dựng, vật liệu như ép khuôn, rèn kim loại, hoặc tính toán áp lực công trình lên móng nền,…
Các đơn vị đo áp suất phổ biến hiện nay
Đơn vị phổ biến nhất của áp suất là Pascal (Pa), trong đó 1 Pascal tương đương với lực 1 Newton hoạt động lên diện tích 1 mét vuông. Ngoài ra, tại các quốc gia và vùng lãnh thổ khác nhau sẽ có các đơn vị đo khác nhau như bar, atm, psi. Cụ thể:
- Pascal (Pa): Đơn vị chuẩn trong hệ SI, tương đương với 1 Newton/m².
- Bar: Được sử dụng rộng rãi trong khí tượng và thủy lực. Quy đổi: 1 bar = 0.1 Mpa = 100000 Pa.
- Kilopascal (kPa), Megapascal (MPa): Bội số của Pascal, thường dùng để đo áp suất lớn hơn. Quy đổi: 1 Mpa = 1000000Pa và = 1000 Kpa. 1 Kpa = 1000 pa và = 0.14504 Psi. 1 Kpa = 0.1 bar và = 7.5 mmHg
- Atmosphere (atm): Áp suất khí quyển tiêu chuẩn ở mực nước biển.
- mmHg (milimet thủy ngân): Sử dụng trong y tế để đo huyết áp.
- psi (pound-force per square inch): Đơn vị thông dụng ở các nước nói tiếng Anh.
Người ta thấy rằng, các quốc gia Châu Á thường sẽ ưu tiên dùng các đơn vị đo áp suất như MPa, KPa, Pa. Tại các nước Châu Mỹ thường sử dụng Psi. Các nước châu Âu, sử dụng đơn vị đo là Bar, Kg/cm2.
Các phương pháp đo áp suất
Trong công nghiệp, việc đo áp suất là điều hết sức quan trọng để giúp hệ thống làm việc hiệu quả, ngăn ngừa các sự cố quá áp xảy ra. Hiện tại, để đo áp suất, người ta chủ yếu sử dụng đồng hồ đo hoặc máy cảm biến áp suất. Cụ thể:
Sử dụng đồng hồ đo áp suất
Đồng hồ áp suất là thiết bị chuyên dụng để đo áp suất của chất lỏng, khí và hơi. Bằng việc hoạt động dựa trên nguyên lý giãn nở của ống bourdon gắn trong bộ truyền động, thiết bị này cho phép đo và hiển thị chính xác mức áp suất tại thời điểm đo. Nếu áp suất tăng giảm vượt ngưỡng định mức, người dùng chỉ cần quan sát kim đồng hồ để điều chỉnh hệ thống.
Hiện nay, đồng hồ đo áp suất được thiết kế đa dạng, phù hợp với nhiều môi trường sử dụng. Từ đồng hồ đo áp chân sau, chân đứng, đến đồng hồ có dầu, không dầu. Các dải thang đo và kích cỡ mặt đồng hồ trải dải, thông số hiển thị chính xác.
Lắp đặt cảm biến đo áp suất
Cảm biến là thiết bị đo áp suất hoạt động dựa trên nguyên lý thu tín hiệu áp suất từ lưu chất sau đó chuyển sang tín hiệu điện. Với cơ chế vận hành tự động, độ chính xác cao, sai số thấp, có thể lắp đặt ở ở các vị trí phức tạp như trên cao hoặc trong môi trường độc hại mà không lo ảnh hưởng tuổi thọ, hiệu suất làm việc thiết bị này hiện được ưa dùng rộng rãi, nhất là trong khu công nghiệp, nhà máy hóa chất, hơi nóng, nước thải,…
>>> Ngoài ra, trong các hệ thống hơi công nghiệp thường sử dụng kết hợp các loại van giảm áp hơi nóng để kiểm soát áp suất đầu ra như mong muốn và lắp đặt van an toàn hơi để hạn chế rủi ro, đảm bảo an toàn cho cả hệ thống hơi công nghiệp khi làm việc.
Ứng dụng của áp suất trong công nghiệp
Từ hệ thống cấp nước, khí nén cho đến các thiết bị tự động hóa, áp suất luôn đóng vai trò điều phối, kiểm soát và vận hành thiết bị hoạt động một cách ổn định. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu.
- Hệ thống công nghiệp nặng: Áp suất đóng vai trò then chốt trong việc vận hành, điều khiển và truyền động của các nhà máy sản xuất, hệ thống lò hơi,…
- Trong ngành đóng gói, chế biến thực phẩm, đồ uống: Áp suất được dùng để tạo bọt nước ngọt, đóng gói chân không, tiệt trùng thực phẩm bằng hơi nóng áp suất cao.
- Trong ngành hơi nóng: Áp suất là yếu tố giúp vận chuyển hơi nóng qua đường ống dài. Các hệ thống này thường sẽ sử dụng thêm van một chiều, van an toàn, đồng hồ đo áp suất hoặc cảm biến áp suất để đảm bảo vận chuyển an toàn.
- Với ngành tưới tiêu nông nghiệp: Áp suất cũng được sử dụng để tạo áp lực đảm bảo phun nước đồng đều trong nhà kính, vườn trồng.
- Tại các dây chuyền tự động hóa: Áp suất tham gia điều khiển xi lanh, van điện từ. Nhờ áp suất ổn định, thiết bị mới có thể vận hành chính xác và liên tục.
Ngoài công nghiệp, áp suất còn được ứng dụng rộng rãi trong đời sống sinh hoạt hàng ngày như nồi áp suất, máy đo huyết áp, bình nước và vòi hoa sen, phanh xe ô tô, xe máy,… Các thiết bị này đều cần áp suất để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ áp suất là gì, các loại áp suất phổ biến, cũng như các đơn vị và phương pháp đo áp suất thường dùng hiện nay. Việc nắm vững kiến thức cơ bản về áp suất không chỉ giúp bạn ứng dụng hiệu quả trong đời sống, mà còn đặc biệt hữu ích khi vận hành các hệ thống công nghiệp liên quan đến hơi nóng, khí nén hoặc chất lỏng.
Nếu bạn đang tìm kiếm thiết bị đo lường, van hơi công nghiệp hoặc cảm biến áp suất phù hợp với nhu cầu thực tế, hãy liên hệ với Van Hơi Nóng qua hotline 0978021499 để được tư vấn giải pháp tối ưu.
Ngày cập nhật: 16:55 - 24/07/2025
