ความดันสัมบูรณ์ เทียบกับ ความดันเกจ: สูตร ตัวอย่าง และคู่มือการแปลง

ข้อ สําคัญ

• ความดันเกจวัดเทียบกับความดันบรรยากาศปัจจุบัน ในขณะที่ความดันสัมบูรณ์วัดเทียบกับสุญญากาศสมบูรณ์
• ความดันสัมบูรณ์ = ความดันเกจ + ความดันบรรยากาศ
• ที่ระดับน้ำทะเล ความดันบรรยากาศ ≈ 101.3 กิโลพาสคาล ≈ 1.013 บาร์ ≈ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ≈ 760 มิลลิเมตรปรอท
• มาตรวัดความดันเชิงกลส่วนใหญ่วัดความดันเกจ แต่มาตรวัดสุญญากาศและเครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์วัดความดันสัมบูรณ์
• ในการดำเนินโครงการข้ามประเทศ ควรยืนยันเสมอว่าหน่วย “psi”, “bar”, “kPa” หรือ “MPa” ที่ระบุไว้นั้นหมายถึงความดันเกจ หรือความดันสัมบูรณ์

ความดันสัมบูรณ์ เทียบกับ ความดันเกจ บนมาตราเดียวกัน: ความดันเกจวัดเริ่มต้นจากความดันบรรยากาศ ในขณะที่ความดันสัมบูรณ์วัดเริ่มต้นจากสุญญากาศสมบูรณ์

บทนำ

ความดันสัมบูรณ์และแรงดันเกจเป็นวิธีที่ต่างกันสองแบบในการแสดงปริมาณทางกายภาพเดียวกัน — และการสับสนระหว่างทั้งสองแบบอาจส่งผลที่ชัดเจนได้จริง วิศวกรและผู้ซื้อที่ทำงานกับมาตรวัดแรงดัน เครื่องแปลงสัญญาณแรงดัน อุปกรณ์สุญญากาศ หรือวาล์ว ต้องเผชิญกับความแตกต่างนี้ทุกวัน

เมื่อใช้ค่าอ้างอิงผิด:

• วาล์วอาจมีการระบุระดับแรงดันที่ไม่ถูกต้อง
• เครื่องแปลงสัญญาณแรงดันอาจถูกเลือกโดยมีช่วงการวัดที่ไม่เหมาะสม
• ระบบสุญญากาศอาจถูกออกแบบโดยอิงกับจุดอ้างอิงที่ไม่ถูกต้อง

คู่มือนี้อธิบายความแตกต่างระหว่างความดันสัมบูรณ์กับแรงดันเกจ ให้สูตรการแปลงค่า ยกตัวอย่างการคำนวณจริง จัดทำตารางแปลงหน่วย และแสดงให้เห็นว่าความแตกต่างนี้มีผลต่อการเลือกวาล์วและอุปกรณ์วัดอย่างไร

1. แรงดันเกจคืออะไร?

แรงดันเกจวัดค่าเทียบกับความดันบรรยากาศในขณะนั้น โดยค่าที่แสดงบนมาตรวัดแรงดันกลไกทั่วไปคือแรงดันเกจ

ตัวอย่าง: ลมยางรถยนต์ที่ความดัน 250 กิโลพาสคาล จะแสดงค่าเป็น 250 กิโลพาสคาลเกจ — กล่าวคือ สูงกว่าความดันบรรยากาศรอบข้าง 250 กิโลพาสคาล

การใช้งานทั่วไปของความดันเกจ:

• ยางรถยนต์
• ระบบประปา
• ท่อนำอากาศอัด
• ระบบไฮดรอลิก
• มาตรวัดความดันเชิงกลส่วนใหญ่

โดยทั่วไป ค่าความดันที่เขียนไว้โดยไม่มีตัวย่อ ("a" หรือ "g") จะถือว่าเป็นความดันเกจ:

250 กิโลพาสคาล = 250 กิโลพาสคาลเกจ

250 กิโลพาสคาลเกจ = 250 กิโลพาสคาลเกจ

ปอนด์ต่อตารางนิ้วเกจ = ปอนด์ต่อตารางนิ้วเกจ

2. ความดันสัมบูรณ์คืออะไร?

ความดันสัมบูรณ์วัดเทียบกับสุญญากาศสมบูรณ์ แสดงความดันทางกายภาพที่แท้จริงของก๊าซหรือของเหลว และเป็นค่าที่คุณต้องใช้ใน:

• ระบบสุญญากาศ
• กระบวนการเคมีและกระบวนการกลั่น
• ระบบไครโอเจนิก
• การวัดความดันแบบความแม่นยำสูง
• ตัวส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์

ตัวอย่าง: หากแรงดันลมยางรถยนต์อ่านค่าได้ 250 กิโลพาสคาลแบบเกจ และแรงดันบรรยากาศท้องถิ่นมีค่าประมาณ 101 กิโลพาสคาล:

ความดันสัมบูรณ์ = ความดันเกจ + ความดันบรรยากาศ

ความดันสัมบูรณ์ = 250 กิโลพาสคาล + 101 กิโลพาสคาล = 351 กิโลพาสคาล

ดังนั้น ความดันสัมบูรณ์ของลมยางจึงมีค่าประมาณ 351 กิโลพาสคาลสัมบูรณ์ ซึ่งเขียนแทนได้ว่า 351 กิโลพาสคาล (abs) หรือ 351 กิโลพาสคาล (a)

3. สูตรที่เชื่อมโยงค่าทั้งสอง

ความดันสัมบูรณ์ = ความดันเกจ + ความดันบรรยากาศ

ความดันเกจ = ความดันสัมบูรณ์ − ความดันบรรยากาศ

ภายใต้สภาวะบรรยากาศมาตรฐาน:

ความดันบรรยากาศ ≈ 101.3 กิโลพาสคาล ≈ 1.013 บาร์ ≈ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ≈ 760 มิลลิเมตรปรอท

ตาราง 1. ตัวอย่างการแปลงค่าจากความดันเกจเป็นความดันสัมบูรณ์

4. เหตุใดความดันบรรยากาศจึงมีความสำคัญ

ที่ระดับน้ำทะเล ความดันบรรยากาศมีค่าโดยประมาณเท่ากับ:

101.3 กิโลพาสคาล = 1.013 บาร์ = 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว = 760 มิลลิเมตรปรอท

ความดันบรรยากาศลดลงตามความสูงเหนือระดับน้ำทะเล:

ตาราง 2. ความดันบรรยากาศโดยประมาณเทียบกับความสูง

นี่คือเหตุผลที่การหายใจยากขึ้นที่ความสูงมาก — เพราะความดันออกซิเจนสัมบูรณ์ต่ำลง

• ค่าที่แสดงบนเครื่องวัดความดันแบบเกจอาจคลาดเคลื่อนตามสภาพอากาศและความสูงเหนือระดับน้ำทะเล
• เครื่องวัดความดันแบบสัมบูรณ์รักษาค่าศูนย์ให้คงที่เมื่ออยู่ในสุญญากาศ
• การวัดสุญญากาศมักแสดงเป็นความดันสัมบูรณ์

5. วิธีอ่านค่าจากมาตรวัดความดันเชิงกล

มาตรวัดความดันเชิงกลส่วนใหญ่แสดงความดันแบบเกจ มีสามประเภทที่พบได้บ่อย

สามประเภทของมาตรวัดความดันเชิงกลที่พบได้บ่อย ได้แก่ แบบความดันบวก แบบผสม (ความดันบวกและสุญญากาศ) และแบบสุญญากาศล้วน

5.1 มาตรวัดความดันบวก

ช่วงที่ใช้ทั่วไป: 0–100 กิโลพาสคาล / 0–1,000 กิโลพาสคาล / 0–10 บาร์ เข็มชี้จะอยู่ที่ศูนย์เมื่ออยู่ที่ความดันบรรยากาศ นี่คือประเภทที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับปั๊ม ท่อส่ง ระบบอากาศอัด และระบบน้ำ

5.2 มาตรวัดความดันผสม (ความดันบวกและสุญญากาศ)

ช่วงทั่วไป: −101 กิโลปาสคาล ถึง 0 ถึง 700 กิโลปาสคาล หรือ −1 บาร์ ถึง 0 ถึง 10 บาร์ ค่าศูนย์อยู่ตรงกลางมาตรวัด และสอดคล้องกับความดันบรรยากาศ มาตรวัดเหล่านี้วัดสุญญากาศด้านหนึ่ง และวัดความดันเกจเชิงบวกอีกด้านหนึ่ง

5.3 มาตรวัดสุญญากาศแบบบริสุทธิ์

ช่วงทั่วไป: −101 กิโลปาสคาล ถึง 0 กิโลปาสคาล ความดันบรรยากาศจะแสดงเป็น 0 กิโลปาสคาลเกจ สุญญากาศเต็มรูปแบบจะแสดงเป็น −101 กิโลปาสคาลเกจ ซึ่งเทียบเท่ากับ 0 กิโลปาสคาลสัมบูรณ์ ปัจจุบัน การวัดสุญญากาศมักใช้เครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์มากกว่าการใช้มาตรวัดสุญญากาศแบบกลไกบริสุทธิ์

6. ตารางแปลงหน่วยความดัน

อุตสาหกรรมต่าง ๆ ใช้หน่วยความดันที่แตกต่างกัน ค่าแปลงที่พบบ่อยคือ

1 ทอร์ร์ = 1 มิลลิเมตรปรอท ≈ 133 พาสคาล

1 มิลลิบาร์ = 0.001 บาร์ = 100 พาสคาล

1 บาร์ = 100 กิโลพาสคาล = 0.1 เมกะพาสคาล

1 บาร์ ≈ 14.5 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

1 เมกะพาสคาล = 10 บาร์ ≈ 145 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

1 psi ≈ 6.895 kPa

การ์ดอ้างอิงการแปลงหน่วยความดันอย่างรวดเร็ว

ตาราง 3 การแปลงหน่วยความดันอย่างรวดเร็ว

ในหลายตลาด ผู้คนมักถือว่า 1 bar ≈ 1 kg/cm² อย่างเคร่งครัดแล้ว 1 kgf/cm² = 0.980665 bar แต่การประมาณค่านี้พบได้บ่อยในการปฏิบัติด้านวิศวกรรมประจำวัน

7. psig และ psia หมายถึงอะไร

ในเอกสารทางเทคนิคภาษาอังกฤษ ท่านจะเห็นคำว่า

ปอนด์ต่อตารางนิ้วเกจ = ปอนด์ต่อตารางนิ้วเกจ

psia = ปอนด์ต่อตารางนิ้วแบบสัมบูรณ์

ตัวอย่าง โดยความดันบรรยากาศเท่ากับ 14.7 psi

100 psig = 100 + 14.7 = 114.7 psia

100 psia = 100 − 14.7 = 85.3 psig

เปรียบเทียบ psig กับ psia: 100 psig เท่ากับ 114.7 psia เมื่อความดันบรรยากาศอยู่ที่ 14.7 psi

ประเด็นนี้มีความสำคัญต่อโครงการระหว่างประเทศ หากข้อกำหนดระบุเพียงแค่ “psi” ท่านต้องยืนยันเสมอว่าหมายถึงความดันแบบเกจหรือแบบสัมบูรณ์

8. ความดันแบบเกจเทียบกับความดันแบบสัมบูรณ์ในการเลือกวาล์วและเครื่องมือวัด

สำหรับวาล์ว ค่าความดันที่ระบุไว้มักเป็นความดันแบบเกจ — แต่ไม่ใช่ทุกกรณี ส่วนสำหรับเครื่องมือวัด ต้องระบุอย่างชัดเจนว่าอ้างอิงกับความดันแบบใด

ตาราง 4 การอ้างอิงความดันทั่วไปตามอุปกรณ์

เมื่อเลือกวาล์วหรือเครื่องมือ ให้ตรวจสอบ:

• ค่าที่ระบุนั้นเป็นแบบเกจหรือแบบสัมบูรณ์
• ความดันบรรยากาศท้องถิ่นคือเท่าใด
• ความดันในการใช้งานสูงกว่าหรือต่ำกว่าความดันบรรยากาศ?
• สัญญาณเอาต์พุตของเครื่องมือสอดคล้องกับระบบควบคุมหรือไม่?
• หน่วยที่ใช้คืออะไร — บาร์, กิโลพาสคาล, เมกะพาสคาล, ปอนด์ต่อตารางนิ้ว, ปอนด์ต่อตารางนิ้วเกจ หรือ ปอนด์ต่อตารางนิ้วแอบโซลูต?

9. ตัวอย่างการคำนวณ: การเลือกวาล์วและทรานสมิตเตอร์

ลูกค้าระบุว่า: ความดันในการทำงาน 0.6 เมกะพาสคาล ใช้ในกระบวนการกลั่นภายใต้สุญญากาศ และต้องการทรานสมิตเตอร์วัดความดัน ข้อมูลจำเพาะนี้ไม่ครบถ้วน

หากหมายถึงความดันเกจ 0.6 เมกะพาสคาล:

ความดันแอบโซลูต = 0.6 เมกะพาสคาล + 0.1013 เมกะพาสคาล = 0.7013 เมกะพาสคาล(แอบโซลูต)

หากหมายถึงความดันแอบโซลูต 0.6 เมกะพาสคาล:

ความดันเกจ = 0.6 เมกะพาสคาล − 0.1013 เมกะพาสคาล = 0.4987 เมกะพาสคาล(เกจ)

ความต่างระหว่างค่าทั้งสองนี้ประมาณ 0.2026 เมกะพาสคาล หรือราว 2 บาร์ ในการใช้งานกลั่นภายใต้สุญญากาศ ความต่างนี้ไม่ใช่ความคลาดเคลื่อนจากการปัดเศษ แต่จะส่งผลให้เลือกช่วงวัดของทรานสมิตเตอร์และเกรดของวาล์วผิด

10. สรุป

• ความดันแบบเกจใช้ความดันบรรยากาศเป็นศูนย์
• ความดันสัมบูรณ์ใช้สุญญากาศสมบูรณ์เป็นศูนย์
• ความดันสัมบูรณ์ = ความดันเกจ + ความดันบรรยากาศ
• ที่ระดับน้ำทะเล ความดันบรรยากาศ ≈ 101.3 กิโลพาสคัล ≈ 1.013 บาร์ ≈ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
• มาตรวัดความดันเชิงกลส่วนใหญ่แสดงค่าความดันแบบเกจ
• มาตรวัดสุญญากาศและตัวส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์แสดงค่าความดันสัมบูรณ์
• ปอนด์ต่อตารางนิ้วเกจ = ความดันแบบเกจ; ปอนด์ต่อตารางนิ้วสัมบูรณ์ = ความดันสัมบูรณ์
• ควรตรวจสอบเสมอว่าเป็นความดันแบบเกจหรือความดันสัมบูรณ์ในโครงการระหว่างประเทศ

คำถามที่พบบ่อย

ความแตกต่างระหว่างความดันสัมบูรณ์กับความดันแบบเกจคืออะไร

ความดันสัมบูรณ์วัดจากสุญญากาศสมบูรณ์ ส่วนความดันแบบเกจวัดจากความดันบรรยากาศในพื้นที่นั้น

จะแปลงความดันแบบเกจให้เป็นความดันสัมบูรณ์ได้อย่างไร

ความดันสัมบูรณ์ = ความดันเกจ + ความดันบรรยากาศ

ฉันจะแปลงความดันสัมบูรณ์เป็นความดันเกจได้อย่างไร

ความดันเกจ = ความดันสัมบูรณ์ − ความดันบรรยากาศ

100 psig เท่ากับ 100 psia หรือไม่

ไม่เท่ากัน ถ้าความดันบรรยากาศอยู่ที่ 14.7 psi: 100 psig = 114.7 psia และ 100 psia = 85.3 psig

มาตรวัดความดันแบบกลไกแสดงค่าความดันสัมบูรณ์หรือไม่

ส่วนใหญ่แสดงค่าความดันเกจ แม้จะมีมาตรวัดความดันสัมบูรณ์อยู่จริง แต่ก็พบได้น้อยกว่าในการวัดความดันแบบกลไกทั่วไป

เหตุใดระบบสุญญากาศจึงใช้ความดันสัมบูรณ์

สุญญากาศหมายถึงสภาวะที่มีความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศ ดังนั้นการใช้ความดันสัมบูรณ์จึงให้จุดอ้างอิงศูนย์ที่ชัดเจน ตั้งแต่ 0 kPa(abs) จนถึงความดันบรรยากาศ

เกี่ยวกับ Shanghai Xia Zhao Valve

วาล์วนิรภัยสแตนเลสสตีลแบบสปริงโหลด (ภาพผลิตภัณฑ์)

สแตนเลสสตีลสามชิ้น วาล์วลูกกลอง พร้อมที่จับแบบคันโยก (ภาพสินค้า)

เซี่ยงไฮ้เซี่ยวเจ้า วาล์ว จัดจำหน่ายวาล์วอุตสาหกรรม เครื่องมือวัดความดัน และโซลูชันการควบคุมของไหลให้ลูกค้าทั่วโลก โดยให้บริการในภาคการบำบัดน้ำ การแปรรูปสารเคมี ระบบปรับอากาศและระบายอากาศ (HVAC) อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การผลิตไฟฟ้า และระบบที่ใช้สุญญากาศ

สำหรับการเลือกวาล์วหรือเครื่องมือวัดความดัน โปรดส่งข้อมูลแรงดันในการทำงาน สื่อที่ใช้ อุณหภูมิ และมาตรฐานการต่อเชื่อมไปยังทีมวิศวกรของเรา — และระบุด้วยว่าค่าความดันที่ท่านให้มานั้นเป็นค่าความดันสัมบูรณ์ (absolute) หรือค่าความดันเกจ (gauge)