แรงดันสัมบูรณ์คืออะไร และส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบนิวแมติกอย่างไร

ความดันสัมบูรณ์คือความดันที่วัดจากสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบ ในขณะที่ความดันเกจวัดจากบรรยากาศในท้องถิ่น ในงานเกี่ยวกับนิวแมติก ความแตกต่างมีความสำคัญมากที่สุดเมื่อคุณคำนวณมวลก๊าซ อัตราส่วนคอมเพรสเซอร์ ระดับสุญญากาศ ความหนาแน่นของอากาศ การไหลผ่านข้อจำกัด หรือผลกระทบจากระดับความสูง สำหรับแรงของกระบอกสูบธรรมดาต่อด้านที่มีช่องระบายอากาศ แรงดันเกจยังคงเป็นแรงดันใช้งานที่เหมาะสม

ที่ระดับน้ำทะเล ความกดอากาศมาตรฐานคือประมาณ 14.696 psi, 101.325 kPa หรือ 1.01325 บาร์ (NOAA NDBC). นั่นหมายถึงส่วนหัวอากาศของโรงงาน 80 PSIG ไม่ใช่ 80 PSIA ประมาณ 94.7 PSIA 14.7 psi ที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่สามารถมองเห็นได้จากเกจวัดทั่วไป แต่ก็ยังเป็นส่วนหนึ่งของการคำนวณก๊าซ

ประเด็นสำคัญ

• ความดันสัมบูรณ์เท่ากับความดันเกจบวกความดันบรรยากาศในท้องถิ่น ดังนั้น 80 PSIG ที่ระดับน้ำทะเลคือ 94.7 PSIA (NOAA NDBC).
• ใช้แรงดันเกจสำหรับแรงกระบอกสูบพื้นฐาน แต่ใช้แรงดันสัมบูรณ์สำหรับกฎของแก๊ส อัตราส่วนคอมเพรสเซอร์ สุญญากาศ ระดับความสูง และการไหลของมวล
• เขียน PSIA, PSIG, bara หรือ barg เสมอ "psi" ที่คลุมเครือทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการกำหนดขนาดที่ป้องกันได้

สารบัญ

• ความดันสัมบูรณ์คืออะไร และแตกต่างจากความดันเกจอย่างไร?
• การอ้างอิงแรงดันที่ใช้ในระบบนิวแมติก
• เหตุใดกฎของแก๊สนิวเมติกและอัตราส่วนของคอมเพรสเซอร์จึงจำเป็นต้องมีแรงดันสัมบูรณ์
• ระดับความสูงเปลี่ยนความดันสัมบูรณ์ในระบบนิวแมติกอย่างไร?
• การตรวจสอบการแปลงแรงดันสัมบูรณ์
• ข้อผิดพลาดอะไรทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณแรงดันสัมบูรณ์
• คำถามที่พบบ่อย

ความดันสัมบูรณ์คืออะไร และแตกต่างจากความดันเกจอย่างไร?

ความดันสัมบูรณ์วัดจากความดันศูนย์ ในขณะที่ความดันเกจวัดจากความดันบรรยากาศเฉพาะที่ กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาให้คำนิยามความดันสัมบูรณ์ว่าเป็นความดันรวมที่วัดจากศูนย์ในอภิธานศัพท์ในสมุดแหล่งอากาศอัด (แหล่งหนังสือ DOE, 2022) ตามร้านค้า PSIA = PSIG + ความดันบรรยากาศในท้องถิ่น

วิธีที่ง่ายที่สุดในการหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดคือการถามคำถามก่อนคำนวณ: "สูตรนี้เปรียบเทียบความดันกับบรรยากาศ หรือเปรียบเทียบสถานะก๊าซหนึ่งกับสถานะก๊าซอื่นหรือไม่" หากจะเปรียบเทียบสถานะของก๊าซ ให้ใช้แรงดันสัมบูรณ์ หากเป็นแรงกระตุ้นแบบธรรมดาจากอากาศในโรงงานปะทะด้านไอเสียที่มีช่องระบายอากาศ แรงดันเกจมักจะถูกต้อง

อ้างอิง	จุดศูนย์	ป้ายกำกับหน่วยทั่วไป	การใช้งานแบบนิวแมติกโดยทั่วไป
แรงกดดันล้วนๆ	สูญญากาศที่สมบูรณ์แบบ	PSIA, บารา, kPa สัมบูรณ์	กฎของแก๊ส อัตราส่วนของคอมเพรสเซอร์ สุญญากาศ ความหนาแน่นของอากาศ
เกจวัดแรงดัน	บรรยากาศท้องถิ่น	PSIG, barg, เกจ kPa	การตั้งค่าเรกูเลเตอร์, แรงขับของกระบอกสูบ, แรงดันสาย
ความดันแตกต่าง	อีกจุดกระบวนการ	PSID, บาร์ dP, ปาสคาล dP	หยดตัวกรอง หยดวาล์ว การวัดการไหล
การอ่านค่าเกจสุญญากาศ	บรรยากาศท้องถิ่นลดลง	ในสุญญากาศปรอท PSIG เป็นลบ	ถ้วยสูญญากาศ อพยพ เช็ครอยรั่ว

แล้วมันดูเป็นเครื่องจักรยังไงล่ะ? ตัวควบคุมที่ตั้งค่าไว้ที่ 6 บาร์เกจในโรงงานใกล้ระดับน้ำทะเลจะอยู่ที่ประมาณ 7.013 บาร์สัมบูรณ์ เนื่องจากบรรยากาศในท้องถิ่นจะเพิ่มประมาณ 1.013 บาร์ ตัวแปลงสัญญาณแรงดันที่กำหนดค่าไว้สำหรับแรงดันสัมบูรณ์จะแสดงค่าเต็มนั้น เกจวัดแรงดันลมปกติจะแสดงแรงดันที่เป็นประโยชน์เหนือห้องรอบๆ

การอ้างอิงแรงดันที่ใช้ในระบบนิวแมติก

เกจวัดแรงดันลมส่วนใหญ่จะรายงานความดันเหนือบรรยากาศในท้องถิ่น ไม่ใช่แรงดันแก๊สทั้งหมด NOAA อธิบายว่าความกดอากาศมาจากน้ำหนักของอากาศเหนือตำแหน่งหนึ่ง โดยมีความดันมาตรฐานระดับน้ำทะเลอยู่ใกล้ 14.7 psi (NOAA NDBC). การอ้างอิงในท้องถิ่นนั้นเป็นสาเหตุว่าทำไม PSIG และ PSIA จะต้องไม่ถูกผสมกันโดยไม่มีการแปลง

เกจที่ติดตั้งอยู่บนตัวควบคุมนั้นจงใจอ้างอิงถึงห้อง เพราะนั่นคือสิ่งที่แอคชูเอเตอร์ "รู้สึก" เมื่ออีกฝ่ายหมดแรงไปที่ห้องเดียวกัน นั่นคือเหตุผลที่สมการพื้นฐานของแรงสำหรับกระบอกสูบแบบแสดงสองทางตามปกติคือ:

แรง = ความดันเกจ x พื้นที่ลูกสูบใช้งาน

สำหรับระยะชักขยายข้างเจาะ ให้ใช้พื้นที่เจาะ สำหรับจังหวะการถอยกลับด้านก้านของกระบอกสูบก้านมาตรฐาน ให้ลบพื้นที่ก้านออกก่อน สำหรับก กระบอกสูบไร้ก้านพื้นที่ที่มีประโยชน์ขึ้นอยู่กับแถบซีลและการออกแบบลูกสูบ ดังนั้นให้ใช้พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของแค็ตตาล็อกแทนที่จะคาดเดาจากขนาดตัวถังเท่านั้น

แรงดันสัมบูรณ์เข้าไปที่ใด? มันจะเข้ามาเมื่ออากาศเป็นวัตถุในการคำนวณ ต้องการทราบว่ามีมวลอากาศอยู่ในเครื่องรับเท่าใด ใช้ความกดดันล้วนๆ ต้องการประมาณอุณหภูมิการระบายคอมเพรสเซอร์จากอัตราส่วนความดันหรือไม่ ใช้ความกดดันล้วนๆ ต้องการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของถ้วยสุญญากาศระหว่างโรงงานระดับน้ำทะเลกับโรงงานบนภูเขาหรือไม่? ใช้แรงกดเต็มที่อีกครั้ง

จากประสบการณ์ของเรา ข้อผิดพลาดของฟิลด์ส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยหมายเลขที่ไม่มีป้ายกำกับ ภาพวาดเขียนว่า "ความดัน: 6 บาร์" ซัพพลายเออร์อ่านว่า barg แบบจำลองจำลองอ่านว่า bara และผลลัพธ์คือข้อผิดพลาดในการอ้างอิง 1 บาร์แบบเงียบ ส่วนประกอบอาจยังคงเคลื่อนที่อยู่ในช่วงทดลองใช้งาน แบบจำลองพลังงาน การประมาณการเวลาเติม หรือการคำนวณสุญญากาศจะไม่น่าเชื่อถือ

เหตุใดกฎของแก๊สนิวเมติกและอัตราส่วนของคอมเพรสเซอร์จึงจำเป็นต้องมีแรงดันสัมบูรณ์

สมการของแก๊สใช้แรงดันสัมบูรณ์เนื่องจากสมการนี้อธิบายสถานะทางกายภาพของแก๊ส ไม่ใช่ค่าออฟเซ็ตของเครื่องมือ NASA Glenn นำเสนอความสัมพันธ์ของก๊าซในอุดมคติ โดยความดันคูณปริมาตรเท่ากับค่าคงที่ของก๊าซคูณอุณหภูมิ โดยมีความดันเชื่อมโยงกับความหนาแน่นของก๊าซและอุณหภูมิสัมบูรณ์ (นาซ่า เกล็นน์). สำหรับนิวแมติกส์ นั่นหมายความว่าจะต้องแปลง PSIG ก่อนใช้ PV = nRT

กฎเดียวกันนี้ใช้กับอัตราส่วนแรงดันของคอมเพรสเซอร์:

อัตราส่วนการอัด = ด้านจ่าย ความดันสัมบูรณ์ / ด้านดูด ความดันสัมบูรณ์

ที่ระดับน้ำทะเล คอมเพรสเซอร์ที่คายประจุถึง 80 PSIG พร้อมการดูดบรรยากาศจะมี:

ด้านจ่าย ความดันสัมบูรณ์ = 80 + 14.7 = 94.7 PSIA
ด้านดูด ความดันสัมบูรณ์ = 14.7 PSIA
อัตราส่วนการอัด = 94.7 / 14.7 = 6.44:1

หากมีคนหาร 80 ด้วย 0 หรือ 80 ด้วย 14.7 อัตราส่วนจะผิดก่อนที่การสนทนาจะเริ่มขึ้น นี่ไม่ใช่รายละเอียดสเปรดชีตเล็กๆ น้อยๆ อัตราส่วนของคอมเพรสเซอร์ส่งผลต่อความร้อน การจัดเตรียม ประสิทธิภาพเชิงปริมาตร การกู้คืนตัวรับ และดูว่าเส้นโค้งของคอมเพรสเซอร์ที่เผยแพร่ใช้กับการติดตั้งหรือไม่

กระทรวงพลังงานตั้งข้อสังเกตว่าโรงงานอุตสาหกรรมหลายแห่งปฏิบัติต่ออากาศอัดเป็นสาธารณูปโภคที่สำคัญ โดยมีระบบคอมเพรสเซอร์ตั้งแต่หน่วยขนาดเล็ก 5 แรงม้า ไปจนถึงระบบที่มีกำลังมากกว่า 50,000 แรงม้า (แหล่งหนังสือ DOE, 2022) ในระดับนั้น ข้อผิดพลาดในการอ้างอิงความดันอาจทำให้สิ้นเปลืองพลังงานเป็นเวลานานก่อนที่จะทำให้เกิดความล้มเหลวในการเคลื่อนไหวที่มองเห็นได้

นอกจากนี้ยังส่งผลต่อการไหลผ่านข้อจำกัด วาล์ว และช่องเปิดด้วย เมื่อคุณปรับขนาดวาล์วสำหรับก ระบบควบคุมด้วยลมอัตราส่วนความดันควรใช้ความดันสัมบูรณ์ หากด้านต้นน้ำมีค่า 6 barg ความดันสัมบูรณ์ของต้นน้ำจะอยู่ที่ประมาณ 7.013 bara ไม่ใช่ 6 bar

ระดับความสูงเปลี่ยนความดันสัมบูรณ์ในระบบนิวแมติกอย่างไร?

ความกดอากาศจะลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น แบบจำลองบรรยากาศมาตรฐานของ NASA แสดงความดันลดลงจาก 14.7 psi ที่ระดับน้ำทะเล เหลือประมาณ 12.2 psi ใกล้ 5,000 ฟุต และประมาณ 10.1 psi ใกล้ 10,000 ฟุต (นาซ่า เกล็นน์). ที่การตั้งค่าเกจ 80 PSIG เดียวกัน ความดันสัมบูรณ์ทั้งหมดจะลดลงที่ระดับความสูง

นี่คือการแยกทางปฏิบัติ หากกระบอกสูบยื่นออกมาต้านบรรยากาศท้องถิ่นด้านไอเสีย แรงขับพื้นฐานของมันจะยังคงขึ้นอยู่กับความดันเกจ เรกูเลเตอร์ 80 PSIG ยังคงให้แรงดันที่แตกต่างกัน 80 psi ทั่วบริเวณลูกสูบที่ทำงานอยู่ โดยสมมติว่าเส้นทางไอเสียไม่มีอิสระและแรงดันต้านกลับมีน้อย

ผลกระทบจากแรงดันสัมบูรณ์ปรากฏที่อื่น:

• เครื่องรับที่ระดับความสูงจะเก็บมวลอากาศน้อยลงที่ PSIG และปริมาตรเท่ากัน
• คอมเพรสเซอร์ที่ระดับความสูงมีแรงดันและความหนาแน่นในการดูดต่ำกว่า
• ถ้วยสุญญากาศมีความดันบรรยากาศน้อยกว่าเพื่อดันชิ้นงานชิดกับถ้วย
• แบบจำลองการไหลและการตรวจสอบอัตราส่วนความดันเปลี่ยนแปลงเนื่องจากทั้งสองฝ่ายจะต้องเป็นแบบสัมบูรณ์
• การทดสอบอัตราการรั่วและการสลายตัวของแรงดันจะมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศในท้องถิ่นมากขึ้น

ความแตกต่างนั้นสำคัญ การพูดว่า "ระดับความสูงลดแรงของกระบอกสูบลง 3 เปอร์เซ็นต์ต่อ 1,000 ฟุต" นั้นกว้างเกินไป ข้อความที่สามารถป้องกันได้มากกว่าคือ: ระดับความสูงจะลดความดันบรรยากาศในท้องถิ่น ซึ่งจะเปลี่ยนการคำนวณความดันสัมบูรณ์สำหรับมวลอากาศ ปริมาณอากาศเข้าของคอมเพรสเซอร์ แรงสุญญากาศ และอัตราส่วนความดัน แรงขับของกระบอกสูบจากแอคชูเอเตอร์แบบมีรูระบายอากาศที่ควบคุมด้วยเกจ มักจะคำนวณจากแรงดันต่างเกจ

สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกบนภูเขา ให้บันทึกความกดอากาศในท้องถิ่นไว้ในไฟล์การออกแบบ เครื่องจักรที่สร้างขึ้นที่ระดับน้ำทะเลและติดตั้งที่ความสูงประมาณ 5,000 ฟุตอาจยังคงผ่านการตรวจสอบแรงกระตุ้นของแอคทูเอเตอร์ แต่ควรตรวจสอบปริมาณคอมเพรสเซอร์ ถ้วยสูญญากาศ เวลาโดยประมาณในการเติม และเกณฑ์การสลายตัวของแรงดัน

การตรวจสอบการแปลงแรงดันสัมบูรณ์

การแปลงความดันเป็นกระบวนการสองขั้นตอน: แปลงข้อมูลอ้างอิง จากนั้นจึงแปลงหน่วย บรรยากาศมาตรฐานคือ 101.325 kPa, 1.01325 bar หรือ 14.696 psi (NOAA NDBC). สำหรับโครงการเกี่ยวกับนิวแมติกระหว่างประเทศ หมายความว่า 5 barg คือ 6.013 bara ก่อนที่คุณจะแปลงเป็น psi หรือ kPa

ใช้สูตรเหล่านี้ก่อน:

PSIA = PSIG + เฉพาะพื้นที่ ความดันบรรยากาศ
PSIG = PSIA - เฉพาะพื้นที่ ความดันบรรยากาศ
bara(abs) = barg(gauge) + เฉพาะพื้นที่ ความดันบรรยากาศ ในหน่วย bar
barg(gauge) = bara(abs) - เฉพาะพื้นที่ ความดันบรรยากาศ ในหน่วย bar
สุญญากาศสัมบูรณ์ ความดัน = บรรยากาศเฉพาะพื้นที่ - สุญญากาศ ความดันเกจ

จากนั้นแปลงหน่วย:

การแปลง	ปัจจัย
psi เป็น ปาสคาล	6.89476
ปาสคาล ถึง psi	0.145038
psi ถึงบาร์	0.0689476
บาร์เป็น psi	14.5038
ในปรอทถึง psi	0.491154
psi เป็น inHg	2.03602

ตัวอย่างการทำงาน:

ที่ให้ไว้	บรรยากาศท้องถิ่น	ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง	หมายเหตุ
80 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว	14.7 พีเอสไอเอ	94.7 พีเอสไอเอ	อากาศพืชระดับน้ำทะเล
80 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว	12.2 พีเอสไอเอ	92.2 พีเอสไอเอ	บรรยากาศมาตรฐานประมาณ 5,000 ฟุต
5 ราคาต่อรอง	1.013 บาร์	6.013บ	ข้อกำหนดทั่วไปของยุโรป
สุญญากาศ 25 นิ้วปรอท	14.696 PSIA	2.42 พีเอสไอเอ	14.696 - (25 x 0.491154)
เกจวัดแรงดัน 600 kPa	101.325 กิโลปาสคาล	701.325 kPa สัมบูรณ์	สมมติฐานมาตรฐานบรรยากาศ

ฉันใช้กฎการตรวจสอบง่ายๆ ในการตรวจสอบการออกแบบ: หากการคำนวณประกอบด้วยปริมาตร อุณหภูมิ ความหนาแน่น มวล อัตราส่วนคอมเพรสเซอร์ หรือสุญญากาศ ทุกค่าความดันบนเส้นนั้นจะต้องมีคำต่อท้าย "a" หรือ "g" ไม่มีคำต่อท้ายไม่มีการอนุมัติ ฟังดูจุกจิกจนกระทั่งค่าที่ไม่มีป้ายกำกับเปลี่ยนการเลือกคอมเพรสเซอร์

ข้อผิดพลาดอะไรทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณแรงดันสัมบูรณ์

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือการใช้แรงดันเกจภายในสูตรที่ต้องการแรงดันสัมบูรณ์ NIST แสดงรายการช่วงการสอบเทียบความดันสัมบูรณ์และความดันแตกต่างตั้งแต่ 0.1 Pa ถึง 360 kPa สำหรับการวัดความดันต่ำ (NIST). ความแตกต่างดังกล่าวมีอยู่เนื่องจากการอ้างอิงแรงกดเป็นส่วนหนึ่งของการวัด ไม่ใช่รายละเอียดการจัดรูปแบบ

ข้อผิดพลาดประการหนึ่ง: การใช้ PSIG ในกฎหมายแก๊ส หากคุณใส่ 80 ลงใน PV = nRT เมื่อสภาวะเป็นจริง 80 PSIG ที่ระดับน้ำทะเล คุณจะไม่สนใจความดันบรรยากาศ 14.7 psi อินพุตที่แก้ไขคือ 94.7 PSIA ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ไม่น้อยเมื่อความดันอยู่ใกล้ช่วงปกติของอากาศในโรงงาน

ข้อผิดพลาดที่สอง: การใช้แรงดันเกจสำหรับอัตราส่วนคอมเพรสเซอร์ การดูดของคอมเพรสเซอร์ไม่เป็นศูนย์เพียงเพราะทางเข้าเปิดออกสู่บรรยากาศ ที่ระดับน้ำทะเล การดูดอากาศจะอยู่ที่ประมาณ 14.7 PSIA การคายประจุ 80 PSIG มีค่าประมาณ 94.7 PSIA ดังนั้นอัตราส่วนคือ 6.44:1

ข้อผิดพลาดที่สาม: ถือว่านิ้วสุญญากาศเป็นความดันสัมบูรณ์ การอ่านค่าสุญญากาศ 25 นิ้วปรอทหมายถึงปรอทต่ำกว่าชั้นบรรยากาศในท้องถิ่น 25 นิ้ว ไม่ได้หมายถึง 25 PSIA และไม่ได้หมายถึงแรงดันสัมบูรณ์ติดลบ ที่ระดับน้ำทะเล สุญญากาศ 25 นิ้วปรอทมีค่าประมาณ 2.42 PSIA

ข้อผิดพลาดที่สี่: การผสม barg และ bara ในเอกสารของซัพพลายเออร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งเมื่อเอกสารข้อมูลของยุโรป แพ็คเกจคอมเพรสเซอร์ของอเมริกาเหนือ และการวาดแบบเครื่องจักรของเอเชียมาพบกันในโฟลเดอร์โปรเจ็กต์เดียวกัน สะกดการอ้างอิงใน RFQ และในการทดสอบการยอมรับ

ข้อผิดพลาดที่ห้า: การใช้เซลเซียสหรือฟาเรนไฮต์โดยตรงในการคำนวณกฎก๊าซ ความดันสัมบูรณ์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสัมบูรณ์: เคลวินสำหรับงานเมตริก แรงคินสำหรับงานนิ้ว-ปอนด์ สมการก๊าซในอุดมคติของ NASA เชื่อมโยงความดัน ความหนาแน่น ค่าคงที่ของก๊าซ และอุณหภูมิ ดังนั้น การอ้างอิงความดันและอุณหภูมิจึงต้องเป็นแบบสัมบูรณ์ (นาซ่า เกล็นน์).

สำหรับขนาดแอคชูเอเตอร์ ให้รักษาความแตกต่างให้สะอาด ก การคำนวณแรงของกระบอกสูบนิวแมติก ปกติจะใช้แรงดันเกจเพราะช่องระบายฝั่งตรงข้ามออกสู่บรรยากาศท้องถิ่น คอมเพรสเซอร์ ถ้วยสุญญากาศ ที่เก็บตัวรับ แบบจำลองการไหลของมวล หรือการทดสอบการรั่วอาจต้องใช้แรงดันสัมบูรณ์ ระบบเดียวกัน แต่คำถามต่างกัน

หากโครงการเกี่ยวข้องกับ กระบอกสูบนิวแมติกไร้ก้าน, สไลด์อากาศแบบไม่มีก้าน, วาล์ว, หน่วย FRL หรือการเดินท่อยาว, บันทึกประเภทแรงดันไว้ในแผ่นคำนวณทุกแผ่น โดยจะรักษาการคำนวณการเคลื่อนไหว การประมาณการปริมาณการใช้อากาศ และแบบจำลองขนาดคอมเพรสเซอร์ไม่ให้แยกออกจากกันอย่างเงียบๆ

คำถามที่พบบ่อย

แรงดันสัมบูรณ์ในนิวแมติกส์คืออะไร?

ความดันสัมบูรณ์คือความดันทั้งหมดที่วัดจากสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบ ที่ระดับน้ำทะเล เส้นที่ 80 PSIG จะอยู่ที่ประมาณ 94.7 PSIA เนื่องจากบรรยากาศมาตรฐานจะเพิ่มประมาณ 14.7 psi (NOAA NDBC). ใช้ PSIA หรือ bara เมื่อการคำนวณเกี่ยวข้องกับมวลก๊าซ ความหนาแน่น อัตราส่วนคอมเพรสเซอร์ สุญญากาศ หรืออุณหภูมิ

แรงของกระบอกสูบนิวแมติกคำนวณจากแรงดันสัมบูรณ์หรือแรงดันเกจหรือไม่

โดยทั่วไปแรงของกระบอกสูบนิวแมติกขั้นพื้นฐานจะคำนวณโดยใช้แรงดันเกจ: แรงเท่ากับ PSIG คูณด้วยพื้นที่ลูกสูบที่มีประสิทธิภาพ ได้ผลเพราะปกติด้านไอเสียจะระบายออกไปสู่บรรยากาศท้องถิ่นเดียวกัน ใช้แรงดันสัมบูรณ์เมื่อคำถามเปลี่ยนเป็นมวลอากาศ การจัดเก็บตัวรับ แรงสุญญากาศ อัตราส่วนคอมเพรสเซอร์ อัตราการไหล หรือการแก้ไขอุณหภูมิ

ฉันจะแปลง PSIG เป็น PSIA ได้อย่างไร

เพิ่มความดันบรรยากาศเฉพาะที่ให้กับความดันเกจ ที่ระดับน้ำทะเล 80 PSIG บวก 14.7 psi เท่ากับ 94.7 PSIA ที่ระดับความสูงมาตรฐานประมาณ 5,000 ฟุต บรรยากาศในท้องถิ่นจะใกล้เคียงกับ 12.2 PSIA (นาซ่า เกล็นน์) ดังนั้น 80 PSIG มีค่าประมาณ 92.2 PSIA

ทำไมอัตราส่วนแรงดันของคอมเพรสเซอร์จึงใช้แรงดันสัมบูรณ์?

อัตราส่วนความดันของคอมเพรสเซอร์จะเปรียบเทียบสถานะของก๊าซที่ปล่อยออกมากับสถานะก๊าซที่ดูด ดังนั้นทั้งสองค่าจะต้องเป็นค่าสัมบูรณ์ สำหรับการปล่อย 80 PSIG ที่การดูดบรรยากาศระดับน้ำทะเล อัตราส่วนคือ 94.7 หารด้วย 14.7 หรือ 6.44:1 การใช้แรงดันเกจจะซ่อนแรงดันขาเข้าที่แท้จริงและทำให้การทำงานของคอมเพรสเซอร์ไม่ถูกต้อง

ระดับความสูงส่งผลต่อถ้วยสุญญากาศอย่างไร?

ถ้วยสุญญากาศขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศที่ดันชิ้นส่วนเข้ากับถ้วย ใกล้ระดับน้ำทะเล บรรยากาศมาตรฐานประมาณ 14.7 PSIA; ใกล้ 5,000 ฟุต หรือประมาณ 12.2 PSIA (นาซ่า เกล็นน์). สุญญากาศเกจเดียวกันจึงสามารถสร้างความแตกต่างของแรงดันสัมบูรณ์ที่ระดับความสูงได้น้อยลง

แหล่งที่มา

• NOAA NDBC: ความกดอากาศคืออะไร?
• NASA Glenn: แบบจำลองบรรยากาศโลก
• NASA Glenn: สมการสถานะ, ก๊าซในอุดมคติ
• กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา: การปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบอัดอากาศ หนังสือต้นฉบับสำหรับอุตสาหกรรม ฉบับที่สาม
• NIST: การสอบเทียบความดัน/สุญญากาศ
• YouTube: ความดันสัมบูรณ์เทียบกับความดันเกจ - กลศาสตร์ของไหล - ปัญหาฟิสิกส์