Für Druckmessungen werden verschiedene Einheiten verwendet. Trotz des internationalen SI-Systems sind in der Technik immer noch Angaben wie technische Atmosphäre (at), physikalische Atmosphäre (atm) oder psi (pounds per square inch) zu finden. Diese Seite soll Ihnen helfen, Ihr Wissen über Druckeinheiten zu systematisieren.
Pascal (Pa) ist die SI-Einheit für Druck und wird bei der Definition des atmosphärischen Drucks verwendet. Belastet man eine Fläche von 1 m2 mit 100 g Gewichtskraft (F = 0,1 g ×10 m/s2 = 1 N), resultiert daraus ein Druck von
1 Pa.*
1 Pa = 1 N/m2
Im weiteren Verlauf dieses Artikels werden ebenfalls die Abkürzungen MPa und hPa verwendet, die für Megapascal (106 Pa) bzw. Hektopascal (102 Pa = 100 Pa) stehen.
Die übliche Einheit für höhere Drücke ist in Europa das Bar (bar), da Pascal (Pa) für die meisten technischen Anwendungen eine zu kleine Maßeinheit ist. Nachfolgend finden Sie eine Umrechnung von 1 bar in den entsprechenden Druckwert in der Einheit Pa.
1 bar = 105 N/m2 = 100 000 Pa
1 bar entspricht ungefähr dem Druck, den eine Masse von 1 kg auf eine Fläche von 1 cm2 oder 10 t auf 1 m2 ausübt.
Ein Gewicht mit der Masse von 1 kg
lastet auf einer Fläche von 1 cm2.
Der resultierende Druck beträgt 1 bar.*
Ein Gewicht mit der Masse von 10 t
lastet auf einer Fläche von 1 m2.
Der resultierende Druck beträgt 1 bar.*
*Anmerkung: Hier wurde nicht der genaue Wert der Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s² verwendet, sondern ein gerundeter Wert von 10 m/s².
| bar umrechnen | |
|---|---|
| mbar | |
| 1 Pa | 0.01 |
| 1 hPa | 1 |
| 1 psi | 68.97 |
| 1 mWs | 98.07 |
| 1 mmHg | 1.333 |
| 1 Torr | 1.333 |
| 1 at | 980.07 |
| 1 atm | 1013.3 |
Die Druckmaßeinheiten at und atm wurden 1978 von der Einheit bar abgelöst und zählen seit damals nicht mehr zu den gesetzlichen deutschen Einheiten der Druckmessung. Ihre Geschichte ist allerdings interessant und zeigt den Zusammenhang mit anderen, teilweise noch geläufigen Druckeinheiten:
Der technischen Atmosphäre at wurde als Referenz der hydrostatische Druck zugrunde gelegt, den eine zehn Meter hohe Wassersäule ausübt. Bei einer Dichte von ρ = 1 kg/dm3 und der Erdbeschleunigung von g = 9,80665 m/s2 gilt:
1 at = 0,980665 bar = 10 mWs
Der technischen Atmosphäre at folgt in der Regel ein Indexzeichen, je nachdem, ob es sich um einen absoluten Druck (ata), einen Unterdruck (atu) oder einen Überdruck (atü) handelt, wie er z. B. in Reifendruckprüfgeräten an Tankstellen herrscht.
Der physikalische Atmosphärenbezug atm ist der auf Meereshöhe herrschende durchschnittliche atmosphärische Druck, der durch die Gewichtskraft der Erdatmosphäre verursacht wird.
Druck atm:
1 atm = 1.01325 bar = 760 Torr = 760 mmHg
Die Maßeinheit mmHg ist identisch mit der Druckeinheit Torr und bezeichnet den Druck, den eine 1 Millimeter hohe Quecksilbersäule mit einer Dichte von 13,5951 g/cm3 und einer Erdbeschleunigung von 9,80665 m/s2 ausübt.
Einheit des Drucks mmHg:
1 mm Hg = 133,322387415 Pa
Die Millimeter-Quecksilbersäule zählt nicht zu den SI-konformen Druckeinheiten, ist aber in den EU-Staaten und der Schweiz eine gesetzliche Einheit, die in der Medizin zur Diagnose des Blutdrucks verwendet wird.
Die in den USA gebräuchliche Einheit ist Pfund pro Quadratzoll (psi). Die einschlägigen Angaben in Produktspezifikationen oder Datenblättern werden jedoch in der Regel in psi (pounds per square inch) angegeben.
Druckeinheit psi:
1 psi = 1 ibf/in2, wobei:
ibf - eine Krafteinheit (Pfund-Kraft), definiert als die Kraft, die einen Körper von 1 Pfund anzieht, unter der Annahme, dass die Erdbeschleunigung einen konstanten Wert gleich g = 9,80665 m/s2 hat,
1 psi = 6.894,75729 Pa = 6.894 kPa
Mit den folgenden Angaben können Sie leicht zwischen den gängigsten Druckeinheiten umrechnen:
Ein Beispiel zur Anwendung von Druckeinheiten findet sich in den Spezifikationen eines Druckmessgerätes, wie dem JUMO TAROS S47 P. In der Ausführung mit einem Messbereich von 0 bis 6 bar Relativdruck beträgt der Berstdruck 60 bar. Das bedeutet, dass bei einem Druck von 60 bar = 6MPa = 61,183 at = 59,215 atm = 870,226 psi = 37503,18 mmHg irreparable Schäden am Gerät auftreten.
Erwähnenswert ist auch eine Druckmesseinrichtung wie ein Differenzdruckmessumformer, z. B. ein Drucksensor für nicht aggressive Gase. Der Eingangsdruck reicht von 0 bis 5 mbar. Das bedeutet, dass der maximale Differenzdruck, den der Sensor erfassen kann, 5 bar = 10-3 Pa = 1 hPa = 0,0051 at = 0,00493 atm = 0,0725 psi beträgt.
