ความดันเกจเทียบกับความดันสัมบูรณ์: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

คำศัพท์สำคัญทั้งสองนี้มีบทบาทสำคัญในฟิสิกส์หรือวิศวกรรมเครื่องกล เราทุกคนรู้ถึงแรงกดดันพื้นฐาน แรงที่กระทำต่อหน่วยพื้นที่ต่อวัตถุที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุ

หน่วย SI คือ Pascal ต่อไปเราจะเรียนรู้เกี่ยวกับแรงกดดันสองประเภทหลัก ทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างแรงดันเกินและแรงดันสัมบูรณ์

ประเด็นที่สำคัญ

1. ความดันเกจวัดความแตกต่างระหว่างความดันของระบบและความดันบรรยากาศ ในขณะที่ความดันสัมบูรณ์จะพิจารณาความดันที่สัมพันธ์กับสุญญากาศ
2. เกจวัดแรงดันลมยาง แมโนมิเตอร์ และเครื่องวัดความดันโลหิตอาศัยการวัดแรงดันเกจ
3. วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ใช้แรงดันสัมบูรณ์ในการคำนวณอุณหพลศาสตร์ กลศาสตร์ของไหล และสาขาอื่นๆ ที่ต้องการค่าความดันที่แท้จริง

เกจวัดแรงดัน vs แรงดันสัมบูรณ์

ความแตกต่างระหว่างความดันเกจและความดันสัมบูรณ์ก็คือ ความดันเกจคือความแตกต่างระหว่างความดันสัมบูรณ์และความดันบรรยากาศ ความดันสัมบูรณ์คือผลรวมของความดันส่วนเกินสัมพันธ์กับความดันบรรยากาศ ความดันบรรยากาศในที่นี้หมายถึงความดันบรรยากาศของโลกทั้งโลกหรือ กองทัพอากาศ. 

อีกชื่อหนึ่งของเกจความดันคือ "แรงดันเกิน" ซึ่งหมายถึงแรงดันของระบบที่ใช้เหนือความดันบรรยากาศ เกจวัดแรงดันที่วัดในเกจหมายถึงทีละอัน

สูตรคำนวณคือ Pg=P-Paซึ่งเป็นการลบของระบบและความดันบรรยากาศ มันเขียนแทนด้วย "g" ตัวอย่างของความดันเกจคือการวัดความดัน

ตามชื่อที่แนะนำ เมื่อเราวัด ความดันสัมบูรณ์จะให้ค่าที่แน่นอนขณะทำการวัด ในความดันสัมบูรณ์นี้ เราจะคำนวณความดันของพื้นที่สุญญากาศโดยไม่สำคัญ

สูตรการคำนวณคือ Pabs= Pg+ Patm ตัวอย่างของความดันสัมบูรณ์คือการวัดความดันบรรยากาศ

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	เกจวัดแรงดัน	ความดันสัมบูรณ์
สูตร	Pg=P-ปา	แพบส์+พีจี+แพตม์.
การใช้งาน	ใช้ในการวัดความดันไอของเครื่องปฏิกรณ์สุญญากาศ ความดันโลหิต ความดันของเหลว ยางรถยนต์ ฯลฯ	ใช้วัดแรงดันสำหรับงานอุตสาหกรรม โรงกลั่น การคำนวณทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ
เครื่องดนตรี.	เครื่องวัดความดัน Bourdon Tube ส่วนใหญ่ใช้ในการวัดความดัน	บารอมิเตอร์หรือมาโนมิเตอร์ใช้ในการวัดความดันสัมบูรณ์
ความแม่นยำ	การวัดความดันเกจไม่แม่นยำนัก	การวัดความดันสัมบูรณ์จะแม่นยำเสมอ
อ้างอิง	ไม่มีการอ้างอิงถึงความดันบรรยากาศ	ไม่มีการอ้างอิงถึงพื้นที่สุญญากาศ
ความคุ้มค่า	ค่าของมันอาจเป็นค่าบวกหรือค่าลบ	ความกดดันที่แน่นอนมักจะมาในเชิงบวกเสมอ
หน่วย	หน่วยวัดความดันเกจ ได้แก่ psig, kPag และ barg P คือปาสคาล และ g คือส่วนต่อท้ายของเกจ	หน่วยวัดความดันสัมบูรณ์คือ Asia และ kpaa โดยที่ P คือปาสคาล และ a คือส่วนต่อท้ายของค่าสัมบูรณ์

เกจวัดแรงดันคืออะไร?

ความดันเกจช่วยให้อ่านค่าความดันต่อน้ำหนักของบรรยากาศ มูลค่าจะแตกต่างกันไปตามสภาพอากาศหรือความสูงเหนือระดับน้ำทะเล

เรียกอีกอย่างว่าแรงดันเกิน เมื่อแรงดันเกินมีค่าเป็นบวก แรงดันสัมบูรณ์จะมากกว่าแรงดันบรรยากาศ 

เมื่อค่าแรงดันเกินเป็นค่าลบ ความดันสัมบูรณ์จะน้อยกว่าความดันบรรยากาศ ซึ่งสามารถวัดได้ด้วยเซ็นเซอร์เมมเบรนที่หันหน้าไปทางตัวกลางความดันและความดันบรรยากาศอีกด้านหนึ่ง

เมื่อทำการวัดแรงดันเกิน โปรดทราบว่าสภาพอากาศสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา ดังนั้นค่าจึงผันผวนได้ ไดอะแฟรมทำจากเซรามิกและเหล็กกล้า

คำว่าแรงดันเกินจะใช้เมื่อแรงดันในระบบสูงกว่าแรงดันบรรยากาศในพื้นที่ สเกลความดันมาตรวัดขึ้นอยู่กับศูนย์และแสดงค่าเป็นศูนย์เมื่อเปิดออกสู่บรรยากาศ 

นั่นเป็นเหตุผลที่มันมีชื่อว่าเกจความดันซึ่งอ้างอิงเป็นศูนย์กับความดันบรรยากาศ เป็นการวัดความดันที่มีประโยชน์ที่สุดสำหรับการใช้งานจริง

ง่ายต่อการคำนวณเมื่อคุณมีค่าหนึ่งค่า เกจสามารถกำหนดได้จากความแตกต่างของความดันรวมกับความดันบรรยากาศหนึ่ง

ความดันสัมบูรณ์คืออะไร?

ความดันนี้เป็นการวัดปริมาณความดันที่จ่ายให้กับก๊าซ ของเหลว หรือไอในสุญญากาศโดยสมบูรณ์ สุญญากาศที่สมบูรณ์หมายถึงการอ้างอิงคงที่สำหรับการวัดความดันสัมบูรณ์

ซึ่งวัดโดยเซ็นเซอร์อิเล็กโทรฟิลซึ่งวัดแรงกดที่ด้านหนึ่งหรือสัมผัสกับสุญญากาศแบบปิดที่อีกด้านหนึ่งและได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนา 

ให้การวัดที่แม่นยำ ในกรณีส่วนใหญ่ ความดันบรรยากาศเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวัดความดันในระดับความสูงที่แม่นยำ เรามักพบความกดดันสัมบูรณ์ที่สภาพอากาศเปลี่ยนแปลงสูงและต่ำเป็นหลัก

เรายังมองหาความดันสัมบูรณ์ที่ระดับชั้นบรรยากาศด้วย หากสังเกตความดันที่สูงกว่าศูนย์ จะทราบความดันสัมบูรณ์ เรียกอีกอย่างว่าแรงดันสุญญากาศสมบูรณ์เนื่องจากใช้แรงดันบรรยากาศและแรงดันเกิน 

บางครั้งบรรยากาศเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา จึงต้องวัดความดันเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้วสัมบูรณ์ เช่น PSIA

ตัวอย่างที่ดีที่สุดของความกดอากาศสัมบูรณ์คือการทำนายการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ นอกจากนี้ ตัวอย่างของความกดดันสัมบูรณ์ยังอยู่ในอาหารอีกด้วย บรรจุภัณฑ์การวิเคราะห์ก๊าซ และระบบการบิน

ตามชื่อที่บ่งบอกว่าสัมบูรณ์ (สมบูรณ์) การวัดความดันด้วยความเข้มข้นเต็มที่เป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากค่าการวัดความดันที่ไม่ถูกต้องจะนำไปสู่ข้อผิดพลาดของข้อมูลที่สำคัญ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความดันเกจและความดันสัมบูรณ์

1. ความแตกต่างที่พบบ่อยและสำคัญที่สุดที่คุณเห็นคือการวัดแรงดันเกจนั้นไม่แม่นยำนัก ในขณะที่การวัดแรงดันสัมบูรณ์ให้การวัดที่แม่นยำ
2. สำหรับงานวัดขนาดเล็ก เราจะพบความดันเกจ ในขณะที่การวัดความดันสัมบูรณ์จะใช้สำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม
3. ความดันเกจไม่ได้ใช้สำหรับการคำนวณความดันก๊าซหรือของเหลว เนื่องจากไม่ได้ให้ค่าความดันที่แท้จริง ในขณะที่ค่าสัมบูรณ์จะให้ค่าที่แม่นยำยิ่งขึ้นขณะคำนวณความดันก๊าซหรือของเหลว
4. ความดันเกจเรียกว่าความดันบรรยากาศ ในขณะที่ความดันสัมบูรณ์เรียกว่าสุญญากาศสมบูรณ์แบบ
5. แรงดันเกจเรียกอีกอย่างว่าแรงดันเกิน ในขณะที่แรงดันสัมบูรณ์เรียกว่าแรงดันรวมของระบบ
6. เมื่อใดก็ตามที่การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในบรรยากาศ ค่าความดันเกจจะได้รับผลกระทบ ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงในบรรยากาศจะไม่ส่งผลกระทบต่อค่าการวัดความดันสัมบูรณ์

อ้างอิง

1. https://link.springer.com/article/10.1007/s12647-019-00328-6
2. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6501/aa92ea/meta

อัพเดตล่าสุด : 11 มิถุนายน 2023