Единица измерения "бар" - что это такое?

Бар - одна из самых распространенных единиц измерения давления. Но откуда взялось это название и почему оно стало настолько популярным в технике? Давайте разберемся!

Происхождение термина "бар"

Слово "бар" произошло от греческого "барос", что означает "тяжесть". Изначально это название использовалось для обозначения единицы давления в системе СГС (сантиметр-грамм-секунда).

1 бар = 1 дин/см2, где 1 дин – единица измерения силы.

Позже появилась другая единица с тем же названием - стандартная атмосфера, применяемая в метеорологии и технике. Ее величина составляет:

1 бар (стандартная атмосфера) = 106 дин/см2

То есть стандартный "бар" в миллион раз больше, чем в системе СГС. Эта разница часто приводит к путанице.

Единицы измерения давления бар в атмосфере

Далее давайте рассмотрим соотношение "бара" с другими распространенными единицами давления.

• 1 бар = 10⁵ Па
• 1 бар ≈ 1 атмосфера (точнее 0,98692 атм)
• 1 бар = 750 мм рт.ст.

Для перевода баров в кг/см2 используется следующая формула:

1 бар = 1,019716 кгс/см2

Применение единицы измерения на практике

Единица измерения "бар" является единицей давления во многих областях:

1. Метеорология и измерение атмосферного давления
2. Контроль давления жидкостей в трубопроводах, системах водоснабжения
3. Указание рабочих параметров для насосов, компрессоров и другого оборудования

Например, в двухконтурных отопительных котлах рекомендуемый диапазон составляет 1-2 бара. При падении ниже 1 бара котел отключается.

Также существуют ограничения по максимальному значению (обычно 2,7 бара). Превышение грозит разрывом теплообменников.

Таким образом, контроль давления в "барах" критически важен для безопасной эксплуатации оборудования.

Бар: единица измерения в кг

Как уже упоминалось ранее, для перевода баров в килограмм-силу на квадратный сантиметр используется коэффициент 1,019716:

1 бар = 1,019716 кгс/см2

Это соотношение применяется при расчетах давления воды, пара и других жидкостей в трубопроводах и емкостях.

Пример расчета давления жидкости в барах

Допустим, в баке высотой 2 метра находится вода. Необходимо определить гидростатическое давление на дно бака в барах, если плотность воды 1000 кг/м3, а ускорение свободного падения g=10 м/с2.

Решение:

P = ρgh,

где ρ - плотность жидкости;

g - ускорение свободного падения;

h - высота столба жидкости.

Подставляем значения:

P = 1000 × 10 × 2 = 20 000 Па = 0,2 МПа = 2 бара

Ответ: давление на дно бака 2 бара.

Роль барометрического давления

Помимо давления жидкостей, единица "бар" широко используется для измерения атмосферного давления в метеорологии. За этот параметр отвечает барометр - специальный измерительный прибор.

Барометрическое давление зависит от высоты над уровнем моря, температуры, влажности воздуха. Его колебания связаны с приближением циклонов и антициклонов, указывают на перемену погоды.

Статус бара как единицы измерения

Несмотря на широкое распространение, бар не входит в Международную систему единиц (СИ). Это связано с тем, что СИ использует в качестве основных единиц метр, килограмм и секунду. А "бар" определяется через дополнительные единицы - сантиметр и грамм.

Тем не менее, бар разрешен к применению в России и в других странах в качестве внесистемной единицы для сферы промышленности и техники.

Метрологический контроль в единицах "бар"

Для оборудования, эксплуатируемого под давлением (котлы, трубопроводы, сосуды и т.п.) должен осуществляться метрологический надзор за измерениями в единицах "бар". К таким работам предъявляются следующие требования:

1. Применение поверенных барометров-измерителей;
2. Периодическая проверка показаний датчиков давления;
3. Своевременная калибровка оборудования.

Это необходимо для предотвращения инцидентов, связанных с превышением разрешенных параметров давления.

Достоинства и недостатки применения баров

Использование единицы "бар" имеет как достоинства, так и определенные недостатки.

К плюсам можно отнести:

• Наглядность;
• Традиционность использования в технике;
• Простота перевода в атмосферы и кг/см2.

Однако есть и минусы:

• Бар не входит в Международную систему СИ;
• Существует путаница между разными определениями бара;
• Возможность ошибок при переводе в паскали и другие единицы СИ.

Преимущества паскалей перед барами

Все больше стран переходят в технических расчетах именно на паскали, а не на бары или атмосферы.

Достоинства СИ-единиц:

• Универсальность применения;
• Отсутствие дублирующих определений;
• Простота масштабирования при помощи приставок;

Однако полностью отказаться от привычных баров пока сложно.

Перспективы применения баров

Бар прочно вошел в обиход и вряд ли будет вытеснен, по крайней мере, в обозримой перспективе. Тем не менее, постепенный переход на паскали неизбежен.

В первую очередь это коснется нового проектируемого оборудования. А на старых заводах и фабриках бары еще прослужат не одно десятилетие.

Выбор оптимальной единицы измерения

При использовании в новых разработках следует принимать во внимание следующие критерии:

• Совместимость со стандартами организации;
• Возможность метрологического контроля;
• Унификация с ранее выпущенными изделиями.

В результате, оптимальным решением будет комбинирование СИ и внесистемных единиц с указанием эквивалентных значений.