Tekanan Mutlak lawan Tekanan Tolok: Formula, Contoh dan Panduan Penukaran

Penjelasan Utama

• Tekanan tolak dibaca berbanding tekanan atmosfera semasa; tekanan mutlak dibaca berbanding vakum sempurna.
• Tekanan mutlak = tekanan tolak + tekanan atmosfera.
• Di paras laut, tekanan atmosfera ≈ 101.3 kPa ≈ 1.013 bar ≈ 14.7 psi ≈ 760 mmHg.
• Kebanyakan tolok tekanan mekanikal membaca tekanan tolak; tolok vakum dan pemancar tekanan mutlak membaca tekanan mutlak.
• Dalam projek antarabangsa, sentiasa sahkan sama ada nilai yang dinyatakan — seperti “psi”, “bar”, “kPa”, atau “MPa” — bermaksud tekanan tolak atau tekanan mutlak.

Tekanan mutlak lawan tekanan tolak pada skala yang sama: tekanan tolak dibaca bermula dari tekanan atmosfera, manakala tekanan mutlak dibaca bermula dari vakum sempurna.

Pengenalan

Tekanan mutlak dan tekanan tolok merupakan dua cara berbeza untuk menyatakan kuantiti fizikal yang sama — dan keliru antara keduanya boleh membawa akibat nyata. Jurutera dan pembeli yang bekerja dengan tolok tekanan, pemancar tekanan, instrumen vakum, atau injap menghadapi perbezaan ini setiap hari.

Apabila rujukan adalah salah:

• Suatu injap mungkin diberi kadar kelas tekanan yang salah.
• Suatu pemancar mungkin dipilih dengan julat yang tidak betul.
• Suatu sistem vakum mungkin direka berdasarkan datum yang salah.

Panduan ini menerangkan perbezaan antara tekanan mutlak dan tekanan tolok, memberikan formula penukaran, menunjukkan contoh konkrit langkah demi langkah, menyediakan jadual penukaran unit, dan menjelaskan bagaimana perbezaan ini mempengaruhi pemilihan injap dan instrumen.

1. Apakah itu tekanan tolok?

Tekanan tolok diukur berbanding tekanan atmosfera semasa. Bacaan pada tolok tekanan mekanikal biasa ialah tekanan tolok.

Contoh: tekanan tayar kereta pada 250 kPa dibaca sebagai 250 kPa gauge — iaitu, 250 kPa lebih tinggi daripada tekanan atmosfera sekeliling.

Aplikasi biasa tekanan gauge:

• Tayar Kereta
• Sistem paip air
• Saluran udara termampat
• Sistem Hidraulik
• Kebanyakan tolok tekanan mekanikal

Secara lalai, nilai tekanan yang ditulis tanpa akhiran ("a" atau "g") biasanya dianggap sebagai tekanan gauge:

250 kPa = 250 kPa gauge

250 kPag = 250 kPa gauge

psig = paun per inci persegi gauge

2. Apakah tekanan mutlak?

Tekanan mutlak diukur berbandingkan dengan vakum sempurna. Ia menunjukkan tekanan fizikal sebenar suatu gas atau cecair, dan ia merupakan nilai yang diperlukan dalam:

• Sistem vakum
• Proses kimia dan penyulingan
• Sistem kriogenik
• Pengukuran tekanan berketepatan tinggi
• Pemancar tekanan mutlak

Contoh: jika tekanan tayar kereta menunjukkan 250 kPa relatif dan tekanan atmosfera tempatan kira-kira 101 kPa:

Tekanan mutlak = Tekanan tolok + Tekanan atmosfera

Tekanan mutlak = 250 kPa + 101 kPa = 351 kPa

Jadi, tekanan mutlak tayar tersebut ialah kira-kira 351 kPa mutlak, ditulis sebagai 351 kPa(abs) atau 351 kPa(a).

3. Rumus yang menghubungkan kedua-duanya

Tekanan mutlak = Tekanan tolok + Tekanan atmosfera

Tekanan tolok = Tekanan mutlak − Tekanan atmosfera

Dalam keadaan atmosfera piawai:

Tekanan atmosfera ≈ 101.3 kPa ≈ 1.013 bar ≈ 14.7 psi ≈ 760 mmHg

Jadual 1. Contoh penukaran dari tekanan tolok ke tekanan mutlak

4. Mengapa tekanan atmosfera penting

Pada aras laut, tekanan atmosfera adalah kira-kira:

101.3 kPa = 1.013 bar = 14.7 psi = 760 mmHg

Tekanan atmosfera menurun dengan ketinggian:

Jadual 2. Tekanan atmosfera anggaran berbanding ketinggian

Ini sebabnya bernafas menjadi lebih sukar pada altitud tinggi — tekanan oksigen mutlak adalah lebih rendah. Bagi instrumen, akibat praktikalnya ialah:

• Bacaan pemancar tekanan relatif boleh berubah mengikut cuaca dan altitud.
• Pemancar tekanan mutlak mengekalkan sifar yang stabil pada vakum.
• Pengukuran vakum biasanya dinyatakan sebagai tekanan mutlak.

5. Cara membaca tolok tekanan mekanikal

Kebanyakan tolok tekanan mekanikal menunjukkan tekanan relatif. Terdapat tiga jenis yang biasa:

Tiga jenis tolok tekanan mekanikal yang biasa: tekanan positif, gabungan, dan vakum tulen.

5.1 Tolok tekanan positif

Julat lazim: 0–100 kPa / 0–1,000 kPa / 0–10 bar. Jarum penunjuk berada pada 0 pada tekanan atmosfera. Ini merupakan jenis yang paling biasa digunakan untuk pam, paip, udara termampat, dan sistem air.

5.2 Tolok tekanan/vakum gabungan

Julat tipikal: −101 kPa hingga 0 hingga 700 kPa, atau −1 bar hingga 0 hingga 10 bar. Sifar berada di tengah skala dan sepadan dengan tekanan atmosfera. Tolok ini mengukur vakum di satu belah dan tekanan tolok positif di belah yang lain.

5.3 Tolok vakum tulen

Julat tipikal: −101 kPa hingga 0 kPa. Tekanan atmosfera dibaca sebagai 0 kPa tolok; vakum penuh dibaca sebagai −101 kPa tolok, yang bersamaan dengan 0 kPa mutlak. Hari ini, vakum lebih kerap diukur menggunakan pemancar tekanan mutlak berbanding dengan tolok vakum mekanikal tulen.

6. Jadual penukaran unit tekanan

Industri berbeza menggunakan unit tekanan berbeza. Penukaran lazim:

1 Torr = 1 mmHg ≈ 133 Pa

1 mbar = 0.001 bar = 100 Pa

1 bar = 100 kPa = 0.1 MPa

1 bar ≈ 14.5 psi

1 MPa = 10 bar ≈ 145 psi

1 psi ≈ 6.895 kPa

Kad rujukan penukaran unit tekanan pantas.

Jadual 3. Penukaran tekanan pantas

Di banyak pasaran, orang menganggap 1 bar ≈ 1 kg/cm². Secara ketat, 1 kgf/cm² = 0.980665 bar, tetapi anggaran ini biasa digunakan dalam amalan kejuruteraan harian.

7. Apakah maksud psig dan psia?

Dalam dokumen teknikal Bahasa Inggeris, anda akan melihat:

psig = paun per inci persegi gauge

psia = paun per inci persegi mutlak

Contoh, dengan tekanan atmosfera pada 14.7 psi:

100 psig = 100 + 14.7 = 114.7 psia

100 psia = 100 − 14.7 = 85.3 psig

psig berbanding psia: 100 psig = 114.7 psia dengan tekanan atmosfera pada 14.7 psi.

Ini penting dalam projek antarabangsa. Jika spesifikasi hanya menyatakan “psi”, sentiasa sahkan sama ada ia bermaksud tekanan tolok atau mutlak.

8. Tekanan tolok berbanding tekanan mutlak dalam pemilihan injap dan instrumen

Bagi injap, kadar tekanan sering diberikan sebagai tekanan tolok — tetapi tidak sentiasa. Bagi instrumen, rujukan mesti dikenal pasti dengan jelas.

Jadual 4. Rujukan tekanan lazim mengikut peranti

Apabila memilih injap atau instrumen, semak:

• Adakah nilai yang dinyatakan merupakan tekanan relatif atau mutlak?
• Berapakah tekanan atmosfera tempatan?
• Adakah tekanan aplikasi ini di atas atau di bawah tekanan atmosfera?
• Adakah output instrumen sepadan dengan sistem kawalan?
• Apakah unit yang digunakan — bar, kPa, MPa, psi, psig, atau psia?

9. Contoh kerja: pemilihan injap dan pemancar

Seorang pelanggan menyatakan: tekanan operasi 0.6 MPa, perkhidmatan penyulingan vakum, pemancar tekanan. Spesifikasi ini tidak lengkap.

Jika yang dimaksudkan ialah 0.6 MPa (gauge):

Tekanan mutlak = 0.6 MPa + 0.1013 MPa = 0.7013 MPa(a)

Jika yang dimaksudkan ialah 0.6 MPa mutlak:

Tekanan gauge = 0.6 MPa − 0.1013 MPa = 0.4987 MPa(g)

Perbezaan antara dua bacaan ini ialah kira-kira 0.2026 MPa — lebih kurang 2 bar. Dalam perkhidmatan penyulingan vakum, ini bukan ralat pembundaran; ia bermaksud julat pemancar dan kelas injap yang salah.

10. Ringkasan

• Tekanan tolok menggunakan tekanan atmosfera sebagai sifar.
• Tekanan mutlak menggunakan vakum sempurna sebagai sifar.
• Tekanan mutlak = tekanan tolak + tekanan atmosfera.
• Di aras laut, tekanan atmosfera ≈ 101.3 kPa ≈ 1.013 bar ≈ 14.7 psi.
• Kebanyakan tolok tekanan mekanikal membaca tekanan tolok.
• Tolok vakum dan pemancar tekanan mutlak membaca tekanan mutlak.
• psig = tekanan tolok; psia = tekanan mutlak.
• Sentiasa sahkan sama ada tekanan tolok atau mutlak dalam projek antarabangsa.

Soalan Lazim

Apakah perbezaan antara tekanan mutlak dan tekanan tolok?

Tekanan mutlak diukur daripada vakum sempurna. Tekanan tolok diukur daripada tekanan atmosfera tempatan.

Bagaimanakah cara menukar tekanan tolok kepada tekanan mutlak?

Tekanan mutlak = tekanan tolak + tekanan atmosfera.

Bagaimana saya menukar tekanan mutlak kepada tekanan tolok?

Tekanan tolok = tekanan mutlak − tekanan atmosfera.

Adakah 100 psig sama dengan 100 psia?

Tidak. Dengan tekanan atmosfera pada 14.7 psi: 100 psig = 114.7 psia, dan 100 psia = 85.3 psig.

Adakah tolok tekanan mekanikal menunjukkan tekanan mutlak?

Kebanyakan menunjukkan tekanan tolok. Tolok tekanan mutlak wujud, tetapi kurang biasa dalam pengukuran tekanan mekanikal umum.

Mengapa sistem vakum menggunakan tekanan mutlak?

Vakum berada di bawah tekanan atmosfera. Tekanan mutlak memberikan rujukan sifar yang jelas dari 0 kPa(abs) hingga tekanan atmosfera.

Mengenai Shanghai Xia Zhao Valve

Injap keselamatan keluli tahan karat berpemegas (gambar produk).

Tiga keping keluli tahan karat injap bola dengan pemegang tuil (gambar produk).

Shanghai Xia Zhao Valve membekalkan injap industri, alat pengukur tekanan, dan penyelesaian kawalan bendalir kepada pelanggan di seluruh dunia, melayani rawatan air, pemprosesan bahan kimia, HVAC, minyak dan gas, penjanaan kuasa, serta sistem vakum.

Untuk pemilihan injap atau alat pengukur tekanan, hantar kepada pasukan kejuruteraan kami tekanan operasi, medium, suhu, dan piawaian sambungan — serta nyatakan sama ada nilai tekanan anda adalah tekanan tolok atau mutlak.