فشار، نیرویی است که به ازای واحد سطح اعمال میشود. اما برای اندازهگیری این نیرو، به یک نقطه مرجع نیاز داریم. انتخاب این نقطه مرجع، منجر به تعریف انواع مختلف فشار، از جمله فشار مطلق و فشار نسبی (یا گیج) میشود.
درک تفاوت بین فشار مطلق و نسبی برای انتخاب تجهیزات اندازهگیری فشار مناسب و تفسیر صحیح نتایج اندازهگیری بسیار مهم است. برای اندازهگیری فشار مطلق، فشار گیج و فشار تفاضلی، از سنسور فشار مختلفی استفاده میشود.
فشار مطلق چیست؟
فشار مطلق، فشار اندازهگیری شده نسبت به خلاء کامل (فشار صفر مطلق) است. به عبارت دیگر، فشار مطلق، فشار واقعی و کل در یک نقطه خاص است، بدون در نظر گرفتن فشار اتمسفر.
فرمول:
فشار مطلق (P<sub>abs</sub>) = فشار گیج (P<sub>gauge</sub>) + فشار اتمسفر (P<sub>atm</sub>)
مثال:
فشار داخل یک مخزن در خلاء کامل، برابر با فشار مطلق آن است. اگر فشار گیج داخل مخزن 1 bar و فشار اتمسفر 1 bar باشد، فشار مطلق داخل مخزن 2 bar خواهد بود.
فشار گیج چیست؟
فشار گیج (یا فشار نسبی)، فشار اندازهگیری شده نسبت به فشار اتمسفر است. به عبارت دیگر، فشار گیج، اختلاف بین فشار مطلق و فشار اتمسفر است.
فرمول:
فشار گیج (P<sub>gauge</sub>) = فشار مطلق (P<sub>abs</sub>) – فشار اتمسفر (P<sub>atm</sub>)
مثال:
فشار باد لاستیک خودرو، فشار گیج است، زیرا نسبت به فشار هوای اطراف اندازهگیری میشود. اگر فشار مطلق داخل لاستیک 3 bar و فشار اتمسفر 1 bar باشد، فشار گیج لاستیک 2 bar خواهد بود.
با پیشرفت تکنولوژی، سنسور ابری نیز برای اندازهگیری و مانیتورینگ فشار از راه دور به کار گرفته می‌شوند.
تفاوت اصلی بین فشار مطلق و فشار گیج
- نقطه مرجع: فشار مطلق نسبت به خلاء کامل سنجیده میشود، در حالی که فشار گیج نسبت به فشار اتمسفر سنجیده میشود.
- مقدار: فشار مطلق همیشه بزرگتر یا مساوی فشار گیج است.
- کاربرد: فشار مطلق در کاربردهایی که نیاز به اندازهگیری دقیق فشار واقعی دارند، مانند صنایع هوافضا و پزشکی استفاده میشود. فشار گیج در کاربردهایی که فشار اتمسفر تأثیر قابل توجهی ندارد، مانند صنایع خودرو و ساختمان استفاده میشود.
فتوالکتریک سنسور می‌توانند در کنار تجهیزات اندازهگیری فشار برای تشخیص تغییرات ناگهانی فشار و فعال کردن سیستم‌های هشدار استفاده شوند.
فشار تفاضلی چیست؟
فشار تفاضلی، اختلاف فشار بین دو نقطه است. این نوع فشار در کاربردهایی که نیاز به اندازهگیری اختلاف فشار بین دو نقطه دارند، مانند اندازهگیری جریان سیالات و کنترل سطح مایعات استفاده میشود.
فرمول:
فشار تفاضلی (ΔP) = P<sub>1</sub> – P<sub>2</sub>
مثال:
اختلاف فشار بین دو طرف یک فیلتر، فشار تفاضلی است.
نکته:
در بسیاری از موارد، فشار گیج برای کاربردهای صنعتی کافی است، زیرا فشار اتمسفر تأثیر قابل توجهی بر فرآیند ندارد. اما در برخی کاربردها، مانند اندازهگیری دقیق فشار گازها و کنترل فرآیندهای حساس، استفاده از فشار مطلق ضروری است.
سوالات متداول:
1. فشار مطلق و گیج چه تفاوتی دارند؟
فشار مطلق نسبت به خلاء کامل سنجیده میشود، اما فشار گیج نسبت به فشار اتمسفر. فشار مطلق همیشه بزرگتر یا مساوی فشار گیج است.
2. فشار تفاضلی چیست؟
اختلاف فشار بین دو نقطه است و برای اندازهگیری جریان سیالات یا کنترل سطح مایعات استفاده میشود.