เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- เกจวัดและความดันสัมบูรณ์
- ฉันควรใช้ยูนิตใด
- มาตรวัดความดันขึ้นอยู่กับระดับความสูง
ความดันเป็นเพียงแรงรวมที่กระทำต่อพื้นที่ที่กำหนด ในระบบการวัด SI หน่วยของมันคือปาสคาล (Pa) และในระบบของจักรวรรดิหน่วยเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) 1 Pa = 1.45 × 10-4 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เมื่อทำการวัดความดันบนพื้นผิวของโลกมันเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องคำนึงถึงความกดดันของชั้นบรรยากาศดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงมีหน่วยที่ทำเช่นนั้น หน่วยคือ PSIG ซึ่งเรียกว่ามาตรวัดความดัน นักวิทยาศาสตร์ยังมีหน่วยที่วัดความดันเทียบกับสุญญากาศ นี่คือความกดดันที่สมบูรณ์หรือ PSIA ความดันสัมบูรณ์ของบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเลอยู่ที่ประมาณ 14.7 PSIA ที่ความดันเกจถูกกำหนดให้เป็น 0 ดังนั้นคุณแปลงกลับไปมาระหว่างปริมาณเหล่านี้โดยการเพิ่มหรือลบ 14.7
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
หน่วยวัดแรงดันคือ PSIG และหน่วยแรงดันสัมบูรณ์คือ PSIA คุณแปลงระหว่างพวกเขาโดยการเพิ่มหรือลบ 14.7 psi ซึ่งเป็นความดันบรรยากาศ
เกจวัดและความดันสัมบูรณ์
วิธีมาตรฐานในการวัดความดันบรรยากาศคือการเติมปรอทด้วยถาดแล้วคว่ำหลอดที่จบการศึกษาที่ปลายด้านหนึ่งแล้วเติมปรอทลงในถาด คุณอาจต้องวางแผ่นโลหะไว้เหนือช่องเปิดจนกว่ามันจะจมอยู่ใต้น้ำอย่างสมบูรณ์เพื่อป้องกันไม่ให้ปรอทหลุดออกมา ระดับของปรอทจะลดลงถึงระดับหนึ่งในหลอด แต่ไม่ใช่ทุกอย่างเพราะชั้นบรรยากาศกำลังกดปรอทลงในถาด ระดับของปรอทในหลอดจึงเป็นเครื่องวัดความดันบรรยากาศ ที่ระดับน้ำทะเลความสูงของปรอทเท่ากับ 760 มิลลิเมตรซึ่งสอดคล้องกับ 14.7 psi เนื่องจาก 1 mm Hg = 0.01934 psi
ทุกสิ่งบนพื้นผิวโลกมีความดันบรรยากาศดังนั้นการอ่านค่าความดันใด ๆ ที่คุณต้องคำนึงถึง เพื่อหลีกเลี่ยงการรวมไว้ในการคำนวณทุกครั้งนักวิทยาศาสตร์กำหนดมาตรวัดความดันซึ่งโดยนิยามแล้วเท่ากับ 0 psi ที่ระดับน้ำทะเล คำจำกัดความนี้ทำให้ชัดเจนความสัมพันธ์ระหว่างความดันสัมบูรณ์และมาตรวัด เกจวัดความดันคือความดันที่บันทึกลบด้วยความดันบรรยากาศ นี่คือเหตุผล
1 PSIG = 1 PSIA - 14.7 psi
และ
1 PSIA = 1 PSIG + 14.7 psi
ฉันควรใช้ยูนิตใด
การอ่านค่าที่คุณใช้กับเกจวัดความดันนั้นจะวัดเป็น PSIG เสมอ นั่นเป็นเพราะเมื่อมาตรวัดเป็นศูนย์มันยังคงวัดความดันบรรยากาศ หากคุณต้องการความดันสัมบูรณ์ภายในหลอดอพยพคุณต้องเพิ่ม 14.7 psi ลงในมาตรวัดการอ่าน คุณอาจต้องการทำสิ่งนี้หากคุณพยายามจำลองสภาพในอวกาศ อย่างไรก็ตามสำหรับการอ่านบนบกส่วนใหญ่ PSIG นั้นเทียบเท่ากับ PSI เพราะทุกสิ่งบนโลกนั้นอยู่ภายใต้ความดันบรรยากาศเดียวกัน
มาตรวัดความดันขึ้นอยู่กับระดับความสูง
หากคุณวางมาตรวัดความดันไว้ที่ระดับน้ำทะเลแล้วนำไปที่ด้านบนของภูเขา 10,000 ฟุตมาตรวัดจะแสดงค่าลบ นั่นเป็นเพราะความกดอากาศลดลงตามระดับความสูง ความแตกต่างอาจเล็กเกินไปที่จะสังเกตเห็นได้ในบางอย่างเช่นมาตรวัดแรงดันลมยาง แต่ถ้าคุณทำการศึกษาแรงดันที่ละเอียดอ่อนในห้องปฏิบัติการคุณควรจัดวางมาตรวัดความดันไว้ที่ระดับความสูงเดียวกับที่คุณอ่าน