# 壓縮空氣中的 PSIA 與 PSIG 差異

> Source: https://rodlesspneumatic.com/zh-hant/blog/psia-vs-psig-difference-compressed-air/
> Language: zh-Hant

## Summary

了解 PSIA 與 PSIG 的差異，使用當地大氣壓換算，並為 6 種常見壓縮空氣計算選擇正確壓力基準。

## Page Content

# 壓縮空氣中的 PSIA 與 PSIG 差異

PSIA 以絕對真空為壓力基準，PSIG 則以當地大氣壓力為基準。 兩者之間的換算，是在量測地點與時間的當地大氣壓力上加減。常見的 14.7 psi 偏移量只是海平面標準近似值，不是每座工廠都適用的固定常數。

實際應採用哪一種基準，取決於計算內容。現場壓力表、調節器與基本氣缸出力檢查通常使用表壓。氣體定律、壓縮機比值、空氣質量計算、真空工作與可壓縮流比值則需要絕對壓力。沒有標明基準的「100 psi」，在工程上是不完整的資訊。

> 重點摘要 標準大氣壓為 14.6959 psi，但實際當地大氣壓會變化。 當壓差是相對於同一個當地大氣壓時，使用 PSIG。 只要涉及氣體狀態或絕對壓力比，就使用 PSIA。 先換算壓力基準，再把 psi 換算為 bar 或 kPa。

[Video: 絕對壓力與表壓：流體力學物理題](https://www.youtube-nocookie.com/embed/XCiBaFp8L_M)

在 YouTube 觀看壓力基準說明影片：[絕對壓力與表壓：流體力學物理題](https://www.youtube.com/watch?v=XCiBaFp8L_M)。

## 壓縮空氣中的 PSIA 與 PSIG 差異是什麼？

NIST 將一個標準大氣壓定義為正好 101,325 Pa，約等於 14.6959 psi。在這個標準海平面假設下，100 PSIG 約等於 114.696 PSIA。若當地大氣壓不同，偏移量也會隨當地基準改變（[NIST，壓力與氣體流量單位換算](https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si/unit-conversion/pressure-and-gas-flow-unit-conversions)，更新於 2025）。

PSIA 是「絕對壓力磅／平方英吋」。它的零點是理想絕對真空，不是熱力學上的絕對零度。絕對壓力感測器因此會回報氣體相對於真空基準之上的總壓力。

PSIG 是「表壓磅／平方英吋」。它的零點是當地大氣壓力。若通氣式壓力表與機台處於同一個房間，且壓力口也對該房間開放，通常會在 0 PSIG 時讀值為零。

關係式很簡單，但每個項目都必須使用相同壓力單位：

P a b s = P g + P a t m P_{\mathrm{abs}} = P_{\mathrm{g}} + P_{\mathrm{atm}}

P a b s 是絕對壓力， P g 是表壓， P a t m 是指定地點與時間的當地絕對大氣壓。重新整理可得：

P g = P a b s − P a t m P_{\mathrm{g}} = P_{\mathrm{abs}} - P_{\mathrm{atm}}

這些方程式定義了壓力基準，但不會把 psi 換算成 bar，也不會換算溫度或流量基準條件。應先完成基準換算，再進行單位換算。

> Figure: 表壓從當地大氣壓基準開始，絕對壓力則從真空開始。標準大氣壓提供方便的示例，但不是永久適用於現場的偏移量。

較完整的[絕對壓力指南](/zh-hant/blog/what-is-absolute-pressure-and-how-does-it-impact-pneumatic-system-performance/)會深入說明氣體狀態理論。本文聚焦於讀懂規格、選擇正確基準，以及進行可辯護的換算。

## 壓力標示會揭露儀器基準

NIST 的活塞式壓力計有兩種不同模式：表壓模式讓活塞與砝碼組處於大氣壓下，絕對壓力模式則抽空該參考側。決定儀器回報值的是感測基準，而不是表面刻度的外形（[NIST，活塞式壓力計與壓力感測器](https://www.nist.gov/laboratories/tools-instruments/piston-gauges-and-pressure-transducers)，查閱於 2026 年 7 月 23 日）。

不要假設所有有壓力顯示的裝置都是通大氣壓力表。請閱讀資料表與配線配置：

| 壓力類型 | 基準 | 常見標示 | 典型用途 |
| --- | --- | --- | --- |
| 絕對壓力 | 密封真空基準 | PSIA、bara、絕對壓力 kPa | 氣體定律、真空、空氣密度、壓縮機計算 |
| 通氣式表壓 | 經通氣口連接當地大氣 | PSIG、barg、表壓 kPa | 調節器、工廠空氣壓力表、致動器設定 |
| 密封式表壓 | 製造時密封的固定基準 | 製造商自訂 | 不適合開放通氣口的戶外或沖洗型傳送器 |
| 差壓 | 另一個製程接口 | PSID、bar differential、kPa differential | 過濾器壓降、閥壓降、流量元件 |
| 複合壓力表 | 以當地大氣壓為基準，具有正負範圍 | PSIG 與真空刻度 | 吸氣、抽空、洩漏檢查 |

密封式表壓感測器的基準是固定的，因此相對於當下大氣壓可能發生漂移。通氣式表壓感測器會透過通氣口追蹤當地大氣壓，前提是通氣口乾淨且保持暢通。把兩者都稱為「壓力感測器」，會掩蓋真正重要的差異。

後綴是數值的一部分。請寫成 100 PSIG 、 114.7 PSIA 、 6 barg 或 7.013 bara 。如果圖面只寫 100 psi ，在選擇感測器、檢查公式或接受 RFQ 前，應先要求對方說明基準。

## 如何正確把 PSIG 換算成 PSIA？

NIST 列出 1 psi 等於 6,894.757 Pa，一個標準大氣壓等於 14.6959 psi。只有在確認基準後才能使用這些換算因子。當 PSIG 輸入被錯標為 PSIA 時，即使 psi 到 kPa 的數學換算正確，也會得到錯誤的工程狀態（[NIST，壓力換算表](https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si/unit-conversion/pressure-and-gas-flow-unit-conversions)，更新於 2025）。

請依照以下順序：

- 辨識來源數值是表壓、絕對壓力、差壓、密封式表壓或真空。

- 取得當地絕對大氣壓，或清楚聲明使用標準大氣壓模型。

- 使用 PSIA／PSIG 方程式換算壓力基準。

- 再把結果換算成 bar、kPa、MPa 或其他所需單位。

- 只在最後一步四捨五入，並記錄使用的假設。

### 標準大氣壓示例

壓力調節器讀值為 100 PSIG，且計算刻意採用標準大氣壓：

P a b s = 100 + 14.6959 = 114.6959 PSIA P_{\mathrm{abs}} = 100 + 14.6959 = 114.6959\ \mathrm{PSIA}

一般規格可報告為 114.7 PSIA。不要讓最後一位小數看起來像是現場量測值。

### 高海拔示例

某座接近 5,000 ft 的工廠，以 12.2 PSIA 作為四捨五入的標準大氣壓估算值：

P a b s = 100 + 12.2 = 112.2 PSIA P_{\mathrm{abs}} = 100 + 12.2 = 112.2\ \mathrm{PSIA}

表壓仍是 100 PSIG。由於當地大氣壓偏移量較低，絕對壓力也較低。

### 複合壓力表真空示例

某複合壓力表讀值為 -5 PSIG，而當地大氣壓為 14.4 PSIA：

P a b s = − 5 + 14.4 = 9.4 PSIA P_{\mathrm{abs}} = -5 + 14.4 = 9.4\ \mathrm{PSIA}

請確認負值確實是以表壓為基準。真空儀器還可能使用 inHg、Torr、絕對毫巴、真空百分比等慣例，單靠數字本身不能安全換算。

[Tool Unit conversion Pressure Converter 先確認來源壓力是表壓還是絕對壓力，再換算壓力單位；請輸入已修正基準的數值，不要輸入沒有基準的 psi。 1 bar = 14.5038 psi = 0.1 MPa = 100 kPa Pressure value Source pressure unit Open calculator ->](/zh-hant/online-tools/pressure-converter/)

## 哪些壓縮空氣計算通常使用 PSIG？

Parker 發布的氣動氣缸出力表包含 80 與 100 psi 等施加壓力，對應維持在活塞面積上的工作壓力。當氣缸排氣到同一個當地大氣環境時，表壓就代表這個工作壓差（[Parker，Atlas Series A 重型空氣氣缸](https://www.parker.com/literature/Atlas%20Cylinder/pdf/HY04-AC0910-3.pdf)，查閱於 2026 年 7 月 23 日）。

當工程問題涉及相對於另一個當地基準點的力或損失時，使用表壓、差壓，或量測兩個接口之間的壓力：

- 調節器設定壓力；

- 工廠主管路或支路壓力；

- 對通大氣的另一腔室所做的基本氣缸推力；

- 過濾器、乾燥機、閥、氣管與消音器的壓降；

- 以表壓單位表示的耐壓測試或工作壓力界限；

- 操作員設定值與維護趨勢表。

「基本氣缸推力」這幾個字很重要。雙作用致動器在排氣側可能存在非零背壓，尤其是在使用受限流量控制器、尺寸不足的消音器、共用排氣或高速運動時。此時淨出力取決於兩個氣缸接口的壓力、活塞面積、摩擦與外部負載。一只調節器壓力表無法描述這種狀態。

完整出力方法請使用[氣動氣缸理論出力指南](/zh-hant/blog/how-to-calculate-pneumatic-cylinder-theoretical-force-a-complete-engineering-guide/)。在高海拔地區，正確調節的 80 PSIG 仍代表高於當地大氣壓 80 psi 的壓差，但壓縮機進氣、真空出力與儲存空氣質量不會保持不變。

最快的審查問題是：「力平衡的另一側是什麼？」如果答案是同一個當地大氣壓，表壓通常是有用的起點；如果答案是另一個密封氣體狀態、入口或抽空容積，則很可能需要絕對壓力或差壓。

## 哪些計算需要改用 PSIA？

CAGI 使用 14.5 PSIA、68°F 與 0% 相對濕度作為 SCFM 的指定基準，而其他標準可能採用不同基準條件。這說明標準流量不只是單位名稱：壓力、溫度與含濕量基準必須隨數值一起記錄（[CAGI，資源庫](https://www.cagi.org/resource-library-tradeshow)，查閱於 2026 年 7 月 23 日）。

只要方程式描述氣體狀態、密度、質量或絕對壓力比，就使用絕對壓力：

- 理想氣體與綜合氣體定律計算；

- 壓縮機吸氣至排氣比值；

- 儲氣筒空氣質量與自由空氣儲存量；

- SCFM、ACFM、FAD、NL/min 與其他基準流量換算；

- 可壓縮流、音速傳導與臨界壓力比；

- 真空度與真空吸盤保持力；

- 受氣壓影響的洩漏率計算；

- 空氣密度與海拔修正。

壓縮機入口壓力表可能讀到 0 PSIG，但在標準海平面條件下，入口氣體仍接近 14.7 PSIA。用 0 PSIG 的讀值去除排氣壓力沒有意義。形成比值前，先把吸氣與排氣都換算成絕對壓力。[壓縮機壓縮比指南](/zh-hant/blog/how-to-calculate-compressor-compression-ratio-and-why-its-critical-for-your-pneumatic-system-efficiency/)提供完整方法。

閥與孔口計算也需要注意。像下游壓力除以上游壓力這樣的壓力比，必須使用絕對值。[音速傳導指南](/zh-hant/blog/what-is-sonic-conductance-in-pneumatic-valves-and-how-does-critical-pressure-ratio-affect-choked-flow/)說明為什麼以表壓形成的比值可能預測錯誤的流動狀態。

標準流量還有一個警告。NIST 指出， sccm 依來源不同可能採用不同標準溫度。在把 SCFM 換成 ACFM 前，請記錄所使用的標準、實際管線溫度、實際絕對壓力與濕度處理方式。單獨寫「500 SCFM」，不一定能與另一份資料表直接比較。

## 海拔與天氣會改變偏移量，但不會改變定義

NASA 的標準大氣模型顯示，海平面大氣壓接近 14.7 PSIA，約 5,000 ft 時為 12.2 PSIA，約 10,000 ft 時為 10.1 PSIA。這些是模型值；實際天氣與現場海拔會改變量測到的大氣壓（[NASA Glenn，標準大氣模型](https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/atmos.html)，查閱於 2026 年 7 月 23 日）。

設定為 100 PSIG 的通氣式壓力表，仍表示高於通氣口周圍大氣壓 100 psi。隨海拔變化的是絕對壓力：

| 標準大氣壓示例 | 當地大氣壓 | 100 PSIG 換算的絕對壓力 |
| --- | --- | --- |
| 海平面 | 14.7 PSIA | 114.7 PSIA |
| 約 5,000 ft | 12.2 PSIA | 112.2 PSIA |
| 約 10,000 ft | 10.1 PSIA | 110.1 PSIA |

不要把固定壓力值直接指定給某個城市名稱。大氣壓值應來自校正過的當地氣壓計、經確認的氣象或廠區儀器，或清楚標明的標準大氣模型。請記錄報告的是站點壓力，還是氣象服務換算到海平面的校正壓力。

對於在不同地點運轉的設備，建議把表壓要求與絕對壓力能力分開寫。工廠現場可以用 PSIG 設定調節器，但壓縮機入口、真空產生器、流量標準狀態與密封氣室的狀態計算，仍須以當地大氣壓換成 PSIA。這樣即使天氣與海拔改變，工程師也能看出改變的是參考偏移、氣體密度，還是機械實際工作壓差。

- 氣缸出力： 若量測到的 PSIG 相同，通大氣致動器通常仍可維持近似相同的基本壓差，但仍受接口壓力與背壓影響。

- 壓縮機進氣： 較低的吸氣絕對壓力與密度會改變容量、壓縮比與溫度。

- 儲氣筒儲存： 在絕對壓力較低時，相同容積與 PSIG 所含的空氣質量較少。

- 真空搬運： 大氣壓較低會降低吸盤可取得的最大壓差。

- 流量計算： 上游與下游絕對壓力會改變臨界壓力比與修正流量。

[高海拔氣動氣缸指南](/zh-hant/blog/how-do-you-properly-derate-pneumatic-cylinders-for-reliable-high-altitude-performance/)會分開說明這些影響，而不是對整台機器套用單一百分比降額規則。

> Figure: 表壓適合以當地大氣壓為基準的問題；差壓用於比較兩個製程點；涉及氣體狀態與壓力比的計算則必須使用絕對壓力。

## 壓力規格或 RFQ 應包含哪些內容？

NIST 提醒，標準氣體流量單位可能採用不同溫度；CAGI 的 SCFM 定義則寫明 14.5 PSIA、68°F 與 0% 相對濕度。因此，完整 RFQ 至少需要壓力基準、量測位置、運轉條件與流量基準狀態（[NIST](https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si/unit-conversion/pressure-and-gas-flow-unit-conversions)，2025；[CAGI](https://www.cagi.org/resource-library-tradeshow)，查閱於 2026）。

在比較元件或模擬結果前，先記錄以下欄位：

- 壓力值與後綴： 寫明 PSIG、PSIA、barg、bara、表壓 kPa 或絕對壓力 kPa。

- 儀器類型： 通氣式表壓、絕對壓力、密封式表壓、差壓或複合真空壓力表。

- 量測位置： 壓縮機出口、乾燥機出口、主管路、調節器出口、閥入口或氣缸接口。

- 運轉狀態： 靜止、流動、致動器加速、行程末端、壓縮機負載或卸載。

- 當地大氣壓： 在需要精度時記錄實測氣壓、現場海拔模型與日期。

- 流量基準： SCFM、ACFM、FAD、ANR 或 NL/min，並列出壓力、溫度與濕度基準。

- 溫度： 實際管線溫度，以及用於正規化的標準溫度。

- 允許範圍： 把正常、最低動態、最高、耐壓與突升壓力分開列出。

依我們的經驗，抓出壓力基準錯誤最快的方法，是在設計審查時拒絕所有未標示的 psi 或 bar 數值。在討論算術前先補上後綴，也能揭露壓縮機壓力表、模擬輸入與致動器接口量測其實來自三個不同位置的情況。

對依流量運轉的系統，請將基準檢查與[氣動流量率指南](/zh-hant/blog/how-to-calculate-pneumatic-flow-rate-for-optimal-system-performance/)一起使用。靜止時的壓力數值可能正確，但如果閥、氣管或排氣路徑在運動期間無法維持該壓力，致動器仍然會失去出力。

## 壓縮空氣 PSIA 與 PSIG 常見問題

NIST 列出的標準大氣壓是 14.6959 psi，而 CAGI 在 SCFM 基準定義中使用 14.5 PSIA。這 0.1959 psi 的差異已足以說明，在比較規格、流量換算或驗收界限時，必須明確命名「標準」，不能自行假設（[NIST](https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si/unit-conversion/pressure-and-gas-flow-unit-conversions)，2025；[CAGI](https://www.cagi.org/resource-library-tradeshow)，查閱於 2026）。

### PSIA 一定比 PSIG 高 14.7 psi 嗎？

不一定。PSIA 比 PSIG 高出的數值，是量測地點與時間的當地絕對大氣壓。只有在標準大氣壓假設下，偏移量才約為 14.6959 psi。在高海拔或天氣變化期間，請使用實測當地大氣壓，或清楚說明換算所採用的標準大氣模型。

### PSIG 可以是負值嗎？

可以。複合壓力表可以把低於當地大氣壓的壓力顯示為負 PSIG。完美真空在這個刻度上會是負的當地大氣壓，而不是通用的 -14.7 PSIG。負表壓讀值要加上當地絕對大氣壓換算，並確認儀器基準與真空單位慣例。

### 氣缸出力計算應使用 PSIG 還是 PSIA？

使用活塞兩側的壓差。當另一腔室自由排氣到同一個當地大氣環境時，表壓通常是實務上合適的輸入。如果排氣背壓顯著，請量測氣缸兩個接口並計算其相反方向的力。對簡單的通大氣氣缸出力檢查，PSIA 並不會自動更精確。

### 為什麼壓縮機比值必須使用 PSIA？

壓縮比比較的是排氣絕對壓力與吸氣絕對壓力。大氣吸氣可能讀到 0 PSIG，但氣體仍接近當地絕對大氣壓；用表壓零值作除數是未定義的。請將兩個狀態換成 PSIA 或 bara，再用相同的絕對壓力單位相除。

### 相同的 SCFM 數值一定代表相同的氣流嗎？

不一定，除非兩個來源使用相同的標準壓力、溫度與濕度慣例。CAGI 在 SCFM 定義中使用 14.5 PSIA、68°F 與 0% 相對濕度，其他標準可能不同。在把標準流量換成實際流量或比較型錄前，請先記錄明確命名的基準條件。

### 資料來源與技術參考

- [CAGI，資源庫與壓縮空氣術語](https://www.cagi.org/resource-library-tradeshow)，擷取於 2026 年 7 月 23 日。

- [NASA Glenn，空氣性質定義](https://www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/air-properties-definitions/)，擷取於 2026 年 7 月 23 日。

- [NASA Glenn，標準大氣模型](https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/atmos.html)，擷取於 2026 年 7 月 23 日。

- [NIST，活塞式壓力計與壓力感測器](https://www.nist.gov/laboratories/tools-instruments/piston-gauges-and-pressure-transducers)，擷取於 2026 年 7 月 23 日。

- [NIST，壓力與氣體流量單位換算](https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si/unit-conversion/pressure-and-gas-flow-unit-conversions)，更新於 2025 年 7 月 28 日；擷取於 2026 年 7 月 23 日。

- [Parker，Atlas Series A 重型空氣氣缸](https://www.parker.com/literature/Atlas%20Cylinder/pdf/HY04-AC0910-3.pdf)，擷取於 2026 年 7 月 23 日。

- [美國能源部，《改善壓縮空氣系統性能：工業用資料手冊》](https://www1.eere.energy.gov/manufacturing/tech_assistance/pdfs/compressed_air_sourcebook.pdf)，擷取於 2026 年 7 月 23 日。