Atmospheric, Absolute, Gauge และ Differential Pressure คืออะไร

ความดัน(Pressure) เป็นหน่วยวัดแรงต่อหน่วยพื้นที่ การวัดความดันมีหลายประเภท โดยมีความดันสำหรับใช้อ้างอิง 2 แบบ ได้แก่ Atmospheric pressure และ Absolute zero pressure ความกดอากาศที่ระดับน้ำทะเลคือ 1.013 บาร์ (14.7 psi) ตามทฤษฎีแล้ว แรงดันเป็นศูนย์สัมบูรณ์ถือเป็นสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบ ไม่สามารถสร้างสภาวะของสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบได้ แม้แต่ในอวกาศระหว่างดวงดาวก็ตาม บทความนี้จะกล่าวถึงความแตกต่างระหว่างประเภทของแรงดันและเกจวัดแรงดันที่ใช้ในการวัด

1. ความดันสัมบูรณ์ (P _a ) หรือ (P _abs ):ความดันสัมบูรณ์ (รูปที่ 1 มีข้อความ A) วัดความดันเหนือความดันสัมบูรณ์เป็นศูนย์ (รูปที่ 1 มีข้อความ E)
2. ดิฟเฟอเรนเชียล ( _dp ):แรงดันดิฟเฟอเรนเชียลคือความแตกต่างระหว่างการวัดแรงดันที่ต่างกันสองค่า
3. เกจ (P _g ) หรือ (P _เกจ ):ความดันเกจ (รูปที่ 1 มีข้อความ B) วัดความดันเหนือความดันบรรยากาศ (รูปที่ 1 มีข้อความ D)
4. สุญญากาศ (P _vac ):ความดันสุญญากาศ (รูปที่ 1 ป้าย C) วัดความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศ
5. ความดันบรรยากาศ (P _atm ):ความดันบนพื้นผิวโลก

1. ความดันสัมบูรณ์ (Absolute pressure)

เนื่องจากความดันสัมบูรณ์ใช้ความดันศูนย์สัมบูรณ์(Absolute zero pressure) เป็นข้อมูลอ้างอิง จึงไม่สามารถมีค่าลบได้ ความดันสัมบูรณ์คือผลรวมของความดันเกจและความดันบรรยากาศ

เกจวัดความดันสัมบูรณ์ (Absolute pressure gauge)

เกจวัดแรงดันสัมบูรณ์ใช้ได้กับปั๊มสุญญากาศทางอุตสาหกรรม เกจวัดความดันสัมบูรณ์มีไดอะแฟรม โดยด้านหนึ่งสัมผัสกับตัวกลางแรงดัน และอีกด้านเชื่อมต่อกับสุญญากาศ ดังนั้นความดันบรรยากาศจึงไม่ส่งผลต่อการเปลี่ยนรูปของไดอะแฟรม

2. ความดันแตกต่าง (Differential pressure)

ความดันแตกต่างคือความแตกต่างระหว่างแรงกดดันที่ใช้สองแบบ การอ่านค่าความดันส่วนใหญ่จะมีความแตกต่างทางเทคนิค เนื่องจากความดันจะวัดโดยสัมพันธ์กับความดันบรรยากาศหรือสุญญากาศสัมบูรณ์

เกจวัดความดันแตกต่าง (Differential pressure gauge)

เกจวัดความดันแตกต่างมีสองพอร์ต หนึ่งพอร์ตเชื่อมต่อกับแรงดันสูงในระบบ และอีกพอร์ตเชื่อมต่อกับแรงดันต่ำ เกจวัดแรงดันส่วนต่างจะวัดแรงดันทั้งสองพร้อมกันและแสดงความแตกต่างระหว่างแรงดันทั้งสองพร้อมกัน การใช้งานทั่วไปของเกจวัดความดันแตกต่างคือการวัดแรงดันตกคร่อมส่วนประกอบของระบบ เช่น วาล์ว

3. ความดันเกจ (Gauge pressure)

ความดันเกจเป็นการวัดความแตกต่างระหว่างระบบที่ความดันบรรยากาศโดยรอบ แรงดันเกจอาจเป็นลบหรือบวกก็ได้ ขึ้นอยู่กับว่าระบบเป็นสุญญากาศหรือไม่

เกจวัดแรงดัน (Pressure gauge)

เกจวัดแรงดันมีองค์ประกอบตรวจจับ เช่น Diaphragm หรือ Bourdon tube ซึ่งจะเบนออกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงแรงดัน เซ็นเซอร์ความดันจำเป็นต้องมีการระบายอากาศเพื่อใช้ความดันบรรยากาศเป็นจุดอ้างอิง ความดันเกจไม่ขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศ มันไม่เปลี่ยนแปลงตามระดับความสูง เนื่องจากความดันเกจจะคำนึงถึงความดันบรรยากาศในท้องถิ่นด้วยเสมอ ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการวัดความดันในท่อและถังที่มีความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศ

4. ความดันสุญญากาศ (Vacuum pressure)

แรงดันสุญญากาศเรียกอีกอย่างว่าแรงดันเกจลบ เกจวัดความดันอ่านค่า 0 ที่ความดันบรรยากาศ

5. ความดันบรรยากาศ (Atmospheric)

ความดันบรรยากาศหรือความกดอากาศคือแรงที่อากาศเหนือพื้นผิวกระทำต่อพื้นผิวนั้น ความกดอากาศจะลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น ที่ระดับน้ำทะเล ความดันบรรยากาศอยู่ที่ 1.013 บาร์หรือ 14.7 psi

เกจวัดความดันบรรยากาศ

เกจวัดความดันบรรยากาศและบรรยากาศแบบดิจิทัลในปัจจุบันให้การอ่านข้อมูลที่แม่นยำสูง เกจเหล่านี้ใช้เซ็นเซอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็กในการวัดความดัน มีสองประเภทหลัก: capacitive และ piezoresistive

• คาปาซิทีฟ: เซ็นเซอร์นำไฟฟ้าระหว่างไดอะแฟรมสร้างตัวเก็บประจุ เมื่อไดอะแฟรมเสียรูป ความจุจะเปลี่ยนตามสัดส่วนแรงดัน
• Piezoresistive: คล้ายกับ capacitive ยกเว้นเซ็นเซอร์นำไฟฟ้าจะอยู่บนไดอะแฟรมโดยตรง

อ้างอิง : tameson.co.uk