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Druck ist die Kraft, die auf eine bestimmte Fläche wirkt. Die Kraft wird typischerweise in Pfund und die Oberfläche in Quadratzoll gemessen, wodurch die Druckeinheiten Pfund pro Quadratzoll oder psi werden. Wenn ein 100-Pfund-Gewicht auf einen Block mit einer Oberfläche von 10 gelegt würde In2wäre die durchschnittliche Gewichtsverteilung 10 lb für jeden Quadratzoll (100 ÷ 10) oder 10 psi.
Wenn der atmosphärische Druck gemessen wird, können neben psi auch andere Druckmessmittel verwendet werden. Dazu gehören Zoll oder Millimeter Quecksilbersäule und Millibar. Der atmosphärische Druck an einem Standardtag entspricht 14,7 psi, 29,92 Zoll Quecksilber (“Hg”), 760 Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg) oder 1013,2 Millibar. Die Beziehung zwischen diesen Maßeinheiten ist wie folgt:
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1 psi = 2,04 “Hg
1 psi = 51,7 mmHg
1 psi = 68,9 Millibar
Das Konzept hinter der Messung des Drucks in Zoll Quecksilbersäule besteht darin, ein Reagenzglas mit flüssigem Quecksilber zu füllen und dann die Oberseite abzudecken. Das Reagenzglas wird dann auf den Kopf gestellt und in einen offenen Quecksilberbehälter gestellt, und die Oberseite wird freigelegt. Die auf das Quecksilber im Reagenzglas wirkende Schwerkraft versucht, das Quecksilber zum Auslaufen zu bringen. Der atmosphärische Druck, der auf das Quecksilber im offenen Behälter drückt, versucht, das Quecksilber im Reagenzglas zu halten. Irgendwann gleichen sich diese beiden Kräfte, Schwerkraft und atmosphärischer Druck, an und das Quecksilber stabilisiert sich auf einer bestimmten Höhe im Reagenzglas.
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| Abbildung 1. Atmosphärischer Druck in Zoll Quecksilbersäule |
Manometerdruck
Ein Manometerdruck (psig) ist ein Messwert, der sich darauf bezieht, wenn ein Instrument, wie z. B. ein Öldruckmesser, ein Kraftstoffdruckmesser oder ein Hydrauliksystemdruckmesser, einen Druck anzeigt, der über dem Umgebungsdruck liegt. Dies ist auf dem in Abbildung 2 gezeigten Kraftstoffdruckmesser ersichtlich. Wenn sich die Öl-, Kraftstoff- oder Hydraulikpumpe nicht dreht und kein Druck erzeugt wird, zeigt der Druckmesser Null an.
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| Abbildung 2. Abgelesener Psig-Wert auf einem Kraftstoffdruckmesser |
Absoluter Druck
Ein Messgerät, das den atmosphärischen Druck in seine Anzeige einbezieht, misst den sogenannten absoluten Druck oder psia. Der absolute Druck ist gleich dem Manometerdruck plus atmosphärischem Druck. Wenn jemand ein Psia-Anzeigeinstrument an das Ölsystem eines Motors anschloss, zeigte das Messgerät den atmosphärischen Druck an, wenn der Motor nicht lief. Da dies für den typischen Bediener nicht sinnvoll wäre, werden psia-Messgeräte bei dieser Art von Anwendung nicht verwendet. Für den Saugrohrdruck eines Kolbenmotors macht ein Psia-Manometer durchaus Sinn. Der Ladedruck an einem Kolbenmotor kann von weniger als atmosphärischem Druck, wenn der Motor nicht aufgeladen ist, bis zu mehr als atmosphärischem Druck, wenn er aufgeladen ist, reichen. Das einzige Manometer, das die Flexibilität hat, diese Vielzahl von Messwerten anzuzeigen, ist das Absolutdruckmanometer. Abbildung 3 zeigt ein Verteilermanometer mit einer Anzeige im Bereich von 10 “Hg bis 35 “Hg. Denken Sie daran, dass 29,92 “Hg die Standardtagesatmosphäre ist.
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| Abbildung 3. Krümmermanometer, das den absoluten Druck anzeigt |
Differenzdruck
Der Differenzdruck oder psid ist die Differenz zwischen den Drücken, die an zwei verschiedenen Stellen innerhalb eines Systems abgelesen werden. Beispielsweise wird in einem Turbinenmotorölsystem der Druck beim Eintritt in den Ölfilter und beim Verlassen des Filters abgelesen. Diese beiden Messwerte werden an einen Sender gesendet, der ein auf dem Flugdeck befindliches Licht mit Strom versorgt. Über allem, was einen Strömungswiderstand darstellt, wie z. B. einem Ölfilter, tritt ein Druckabfall auf. Wenn der Filter zu verstopfen beginnt, wird der Druckabfall größer, was schließlich dazu führt, dass die Hinweisleuchte auf dem Flugdeck aufleuchtet.
Abbildung 4 zeigt ein Differenzdruckmessgerät für das Druckbeaufschlagungssystem einer Boeing 737. In diesem Fall besteht der Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Flugzeugs. Wenn der Druckunterschied zu groß wird, könnte die Struktur des Flugzeugs überlastet werden.
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| Abbildung 4. Differenzdruckmanometer |
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