ความดันมาตรวัดคืออะไร?

ในโลกของการวัดความดันคำหนึ่งที่คุณพบบ่อยคือมาตรวัดความดัน ไม่ว่าคุณจะจัดการกับยางรถยนต์เครื่องจักรอุตสาหกรรมระบบไฮดรอลิกหรือแม้แต่อุปกรณ์ทางการแพทย์ความดันมาตรวัดก็มีบทบาทสำคัญในการประเมินและรักษาสุขภาพของระบบความปลอดภัยและประสิทธิภาพ แต่ความดันมาตรวัดคืออะไร? เหตุใดจึงใช้แทนการวัดความดันประเภทอื่นเช่นความดันสัมบูรณ์หรือความแตกต่าง? ในบทความนี้เราจะสำรวจแนวคิดวัตถุประสงค์และการประยุกต์ใช้แรงดันมาตรวัดในเชิงลึก

ความดันมาตรวัดคืออะไร?

ความดันมาตรวัด หมายถึงความดันที่วัดได้เมื่อเทียบกับความดันบรรยากาศ มันแสดงให้เห็นว่าแรงดันในระบบเกินหรือต่ำกว่าความดันอากาศรอบข้างโดยรอบ ในแง่เทคนิค:

ความดันมาตรวัด = ความดันบรรยากาศความดันสัมบูรณ์

เนื่องจากความดันมาตรวัดวัดความดันเมื่อเทียบกับบรรยากาศการอ่านจะเป็นศูนย์เมื่อสัมผัสกับอากาศเปิด สิ่งนี้ทำให้มันใช้งานได้จริงสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันเนื่องจากสอดคล้องกับสภาพแวดล้อมของมนุษย์และเครื่องจักรที่ทำงานตามธรรมชาติ

ทำไมเราถึงใช้ความดันมาตรวัด?

1. การใช้งานจริงในการใช้งานประจำวัน

แอพพลิเคชั่น RealWorld ส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องพิจารณาความกดดันของอากาศโดยรอบ ตัวอย่างเช่นเมื่อพองยางรถยนต์เราไม่สนใจเกี่ยวกับแรงดันสูญญากาศที่สมบูรณ์ - เราสนใจว่าแรงดันอยู่ภายในยางมากแค่ไหนเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมภายนอก ความดันมาตรวัดทำให้เราอ่านได้ง่ายและง่ายขึ้น

2. ความสอดคล้องกับเงื่อนไขการดำเนินงาน

โดยทั่วไปแล้วเครื่องจักรและระบบได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานในสภาพแวดล้อมที่ความดันบรรยากาศคงที่ (อย่างน้อยก็ในพื้นที่) ความดันมาตรวัดสอดคล้องกับความเป็นจริงนี้โดยไม่สนใจความดันพื้นหลังคงที่ซึ่งทำให้ระบบควบคุมและการตรวจสอบความปลอดภัยง่ายขึ้น

3. การสอบเทียบและการควบคุมที่ง่ายขึ้น

อุปกรณ์ความดันมาตรวัด (เช่นเกจวัดแรงดันและทรานสดิวเซอร์) นั้นง่ายต่อการสอบเทียบสำหรับขีด จำกัด การทำงานที่เฉพาะเจาะจงเช่นทำให้มั่นใจได้ว่าท่อน้ำจะไม่เกินความดันบางอย่างเพื่อหลีกเลี่ยงการระเบิดหรือการรั่วไหล

การใช้งานทั่วไปของความดันมาตรวัด

ความดันมาตรวัดพบการใช้งานที่กว้างขวางในสาขาที่หลากหลาย ด้านล่างนี้เป็นพื้นที่สำคัญที่ขาดไม่ได้:

1. ยานยนต์และการขนส่ง

หนึ่งในการใช้แรงดันมาตรวัดที่คุ้นเคยมากที่สุดคือการตรวจสอบแรงดันลมยางรถยนต์ ค่าความดันที่แสดงบนเกจวัดหรือระบบแดชบอร์ดนั้นสัมพันธ์กับความดันบรรยากาศ สิ่งนี้จะช่วยให้ผู้ขับขี่มั่นใจได้ว่ายางจะไม่อยู่ต่ำกว่า (ทำให้เกิดประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ไม่ดีและการสึกหรอของยาง) หรือมากเกินไป (เพิ่มความเสี่ยงของการระเบิด)

นอกจากยางแล้วยังใช้แรงดันมาตรวัดใน:

ระบบเบรก (นิวเมติกหรือไฮดรอลิก)
ระบบฉีดเชื้อเพลิง
เครื่องปรับอากาศ

ด้วยการรักษาความดันที่ถูกต้องระบบเหล่านี้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมีประสิทธิภาพและปลอดภัย

2. อุปกรณ์อุตสาหกรรมและการผลิต

ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่นการแปรรูปทางเคมีน้ำมันและก๊าซการผลิตอาหารและยาการตรวจสอบความดันของระบบภายในเป็นสิ่งจำเป็น เซ็นเซอร์ความดันเกจถูกติดตั้งใน:

หม้อไอน้ำ
ระบบอากาศบีบอัด
เครื่องกดไฮดรอลิก
อุปกรณ์ทำความเย็นและเครื่องทำความเย็น

ผู้ประกอบการพึ่งพาการอ่านความดันมาตรวัดเพื่อรักษาอุปกรณ์ภายในช่วงการปฏิบัติงานที่ปลอดภัยหลีกเลี่ยงสถานการณ์ที่มีแรงดันมากเกินไปและตรวจสอบให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับกฎระเบียบด้านความปลอดภัย

3. ระบบน้ำประปาและประปา

แรงดันน้ำในบ้านอาคารพาณิชย์และระบบจัดหาเทศบาลมักวัดโดยใช้แรงดันมาตรวัด ท่อน้ำระบบทำความร้อนและระบบสปริงเกอร์ไฟทั้งหมดใช้การตรวจสอบความดันเกจวัดไปที่:

ป้องกันการระเบิดท่อ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการไหลของน้ำที่เพียงพอ
รักษาระดับความดันในถังเก็บ

ตัวอย่างเช่นระบบน้ำในบ้านที่มีความดันมาตรวัดต่ำเกินไปอาจส่งผลให้ฝักบัวอาบน้ำที่อ่อนแอหรือการชลประทานที่ไม่ดีในขณะที่แรงดันมากเกินไปอาจทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าเสียหายได้

4. ระบบควบคุม HVAC และสภาพอากาศ

ระบบทำความร้อนการระบายอากาศและเครื่องปรับอากาศ (HVAC) ต้องการการควบคุมความดันที่แม่นยำสำหรับคอมเพรสเซอร์ปั๊มความร้อนและวงจรสารทำความเย็น เซ็นเซอร์ความดันมาตรวัดช่วยใน:

การวัดค่าใช้จ่ายสารทำความเย็น
การวินิจฉัยการรั่วไหลของระบบ
มั่นใจว่าคอมเพรสเซอร์ทำงานภายในพารามิเตอร์การออกแบบ

สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานอายุการใช้งานอายุการใช้งานและสภาพอากาศในร่มที่ดีที่สุด

5. การใช้งานทางการแพทย์และห้องปฏิบัติการ

ในการตั้งค่าทางการแพทย์ความดันเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ ใช้ความดันมาตรวัดใน:

ถังออกซิเจนและเครื่องช่วยหายใจ
จอภาพความดันโลหิต (Sphygmomanometers)
Autoclaves (อุปกรณ์ทำหมัน)

การตรวจสอบความดันเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งความปลอดภัยของผู้ป่วยและประสิทธิภาพของอุปกรณ์

6. ระบบการบินและอวกาศและทางทะเล

ในสภาพแวดล้อมการบินและอวกาศและทะเลการควบคุมความดันภายในในกระท่อมระบบเชื้อเพลิงและการควบคุมไฮดรอลิกเป็นสิ่งจำเป็น แม้ว่าความดันสัมบูรณ์จะใช้ในการวัดระดับความสูง แต่ความดันมาตรวัดนั้นใช้งานได้จริงมากขึ้นเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานที่เหมาะสมของ:

ระบบแรงดันในห้องโดยสาร
เกียร์เชื่อมโยงไปถึงไฮดรอลิก
สายเชื้อเพลิงและปั๊ม

7. การก่อสร้างและเครื่องจักรกลหนัก

การอ่านความดันมาตรวัดใช้ในอุปกรณ์ก่อสร้างเช่นเครนรถปราบดินและรถขุดที่พึ่งพาระบบไฮดรอลิก การตรวจสอบความดันช่วย:

ป้องกันความล้มเหลวของอุปกรณ์
ตรวจจับการรั่วไหล
เพิ่มประสิทธิภาพการส่งมอบพลังงานให้กับส่วนประกอบหนัก

วัดความดันมาตรวัดได้อย่างไร?

ในการวัดความดันมาตรวัดอุปกรณ์เช่นเกจวัดหลอด Bourdon ตัวแปลงสัญญาณความดันหรือเซ็นเซอร์ไดอะแฟรมมักใช้ เครื่องมือเหล่านี้วัดแรงที่กระทำโดยของเหลวกับจุดอ้างอิงที่เปิดสู่ชั้นบรรยากาศ ผลที่ได้คือการอ่านที่จะบอกคุณว่าความดันบรรยากาศด้านบน (หรือต่ำกว่า) ที่ระบบใช้งานได้มากเพียงใด

การอ่านความดันมาตรวัดมักจะระบุว่าเป็น psi (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว), บาร์หรือ KPA และบางครั้งทำเครื่องหมายด้วย“ G” (เช่น“ 50 psi (g)”) เพื่อแยกแยะความดันจากความดันสัมบูรณ์

GAUGE VS Absolute Vs Differential Pressure: การเปรียบเทียบอย่างรวดเร็ว

ความดันมาตรวัด: สัมพันธ์กับความดันอากาศโดยรอบ (ใช้ในการใช้งานทุกวันและอุตสาหกรรมส่วนใหญ่)
ความดันสัมบูรณ์: สัมพันธ์กับสูญญากาศที่สมบูรณ์แบบ (ใช้ในระบบวิทยาศาสตร์และสูญญากาศ)
ความดันที่แตกต่าง: ความแตกต่างระหว่างสองแรงดัน (ใช้ในการวัดการไหล, ระบบการกรอง)

แต่ละคนมีการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง แต่ความดันมาตรวัดยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากความเรียบง่ายและความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยในการดำเนินงาน

ข้อ จำกัด และข้อควรพิจารณา

ในขณะที่ความดันมาตรวัดมีประโยชน์อย่างยิ่ง แต่ก็ไม่เหมาะสำหรับทุกสถานการณ์ ตัวอย่างเช่น:

การเปลี่ยนแปลงระดับความสูง: ความดันบรรยากาศแตกต่างกันไปตามระดับความสูง มาตรวัดที่สอบเทียบในระดับน้ำทะเลอาจให้การอ่านที่ไม่ถูกต้องที่ระดับความสูง
ระบบสูญญากาศ: เมื่อทำงานกับเครื่องดูดฝุ่นหรือระบบความดันต่ำกว่า Absospheric ความดันสัมบูรณ์จะให้ภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้น
การทดลองทางวิทยาศาสตร์: เงื่อนไขที่แม่นยำมักจะต้องมีการอ่านความดันแบบสัมบูรณ์หรือแตกต่างกัน

ดังนั้นการเลือกประเภทการวัดความดันที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของคุณ

บทสรุป

ความดันมาตรวัดเป็นรากฐานที่สำคัญของวิศวกรรมสมัยใหม่และการดำเนินงานประจำวัน จากการพองยางรถยนต์จักรยานของคุณไปจนถึงการจัดการท่อส่งท่อขนาดใหญ่ความดันเกจวัดเป็นวิธีการที่ใช้งานได้จริงสำหรับการทำความเข้าใจและควบคุมแรงกดดันที่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมรอบตัวเรา

ความสะดวกในการตีความความเกี่ยวข้องจริงและความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่หลากหลายทำให้มันขาดไม่ได้ในทุกภาคส่วน โดยการทำความเข้าใจกับความดันของมาตรวัดที่ใช้เราจะพร้อมที่จะออกแบบทำงานและรักษาระบบที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพได้ดีขึ้นไม่ว่าจะเป็นในบ้านโรงงานโรงพยาบาลหรือเครื่องจักรที่สร้างโลกของเรา