كيف يختلف الضغط المقياس عن الضغط المطلق؟

كيف يختلف ضغط المقياس عن الضغط المطلق؟

باعتباري موردًا محترفًا للضغط، كثيرًا ما أواجه عملاء يشعرون بالارتباك بشأن الفرق بين مقياس الضغط والضغط المطلق. يعد فهم هذين المفهومين أمرًا بالغ الأهمية، خاصة عندما يتعلق الأمر باختيار أجهزة قياس الضغط المناسبة لمختلف التطبيقات. في منشور المدونة هذا، سأتعمق في تفاصيل قياس الضغط والضغط المطلق، وأشرح الاختلافات بينهما، وأناقش آثارهما العملية في الصناعات المختلفة.

ما هو قياس الضغط؟

الضغط المقياس هو الضغط المقاس بالنسبة إلى الضغط الجوي المحيط. وبعبارة أخرى، فإنه يشير إلى المقدار الذي يتجاوز به ضغط السائل أو الغاز أو يقل عن الضغط الجوي في مكان معين. يُستخدم مقياس الضغط بشكل شائع في التطبيقات اليومية حيث تكون النقطة المرجعية للضغط الجوي كافية.

على سبيل المثال، عند فحص ضغط إطارات سيارتك، يظهر مقياس الضغط ضغط المقياس. يقيس المقياس الضغط داخل الإطار أعلى من الضغط الجوي. إذا كانت قراءة المقياس 32 رطل لكل بوصة مربعة، فهذا يعني أن الضغط داخل الإطار أكبر بمقدار 32 رطل لكل بوصة مربعة من الضغط الجوي الخارجي.

يمكن أن يكون قياس الضغط إيجابيًا أو سلبيًا. يشير مقياس الضغط الإيجابي إلى أن ضغط السائل أو الغاز أعلى من الضغط الجوي. يحدث الضغط السلبي، المعروف أيضًا باسم ضغط الفراغ، عندما يكون الضغط أقل من الضغط الجوي. على سبيل المثال، في نظام مضخة التفريغ، قد يُظهر المقياس قيمة ضغط سلبية، مما يشير إلى أن الضغط داخل النظام أقل من الضغط الجوي.

ما هو الضغط المطلق؟

من ناحية أخرى، يتم قياس الضغط المطلق بالنسبة إلى الفراغ المثالي. ويشمل كلا من قياس الضغط والضغط الجوي. في الفراغ المثالي، يكون الضغط المطلق صفرًا. ومع زيادة الضغط، ترتفع أيضًا قيمة الضغط المطلق.

رياضياً، يمكن التعبير عن العلاقة بين الضغط المطلق (P_abs) والضغط المقياسي (P_gauge) والضغط الجوي (P_atm) على النحو التالي:
P_abs = P_gauge + P_atm

على سبيل المثال، عند مستوى سطح البحر، يبلغ الضغط الجوي القياسي حوالي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة. إذا قرأ مقياس الضغط ضغطًا قدره 30 رطل لكل بوصة مربعة في حاوية، فإن الضغط المطلق داخل الحاوية سيكون 30 رطل لكل بوصة مربعة (قياس الضغط) + 14.7 رطل لكل بوصة مربعة (الضغط الجوي) = 44.7 رطل لكل بوصة مربعة.

غالبًا ما يستخدم الضغط المطلق في التطبيقات العلمية والهندسية التي تتطلب قياسات دقيقة، كما هو الحال في الفضاء الجوي والأبحاث على الارتفاعات العالية وبعض العمليات الكيميائية. في هذه السيناريوهات، توفر الإشارة إلى الفراغ المثالي مقياسًا أكثر جوهرية وثباتًا للضغط.

الاختلافات بين قياس الضغط والضغط المطلق

1. نقطة مرجعية: الفرق الأكثر أهمية بين ضغط المقياس والضغط المطلق هو النقطة المرجعية. يستخدم مقياس الضغط الضغط الجوي المحلي كمرجع، بينما يستخدم الضغط المطلق فراغًا مثاليًا كمرجع.
2. قيم القياس: عند مستوى سطح البحر يكون الضغط الجوي المقياسي صفراً، بينما يبلغ الضغط المطلق للغلاف الجوي حوالي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة. يؤثر التغير في الضغط الجوي على قياسات ضغط المقياس ولكنه لا يؤثر على قياسات الضغط المطلق. على سبيل المثال، إذا أخذت جهاز قياس الضغط إلى ارتفاع أعلى حيث يكون الضغط الجوي أقل، فإن قراءة ضغط المقياس ستتغير، لكن قراءة الضغط المطلق للنظام المغلق تظل كما هي.
3. التطبيقات: يستخدم مقياس الضغط بشكل أكثر شيوعًا في التطبيقات الصناعية والاستهلاكية العامة. إنه أسهل في القياس وهو كافٍ لمعظم الأغراض اليومية، مثل أنظمة السباكة ومراقبة ضغط الإطارات والأنظمة الهيدروليكية. ومع ذلك، فإن الضغط المطلق ضروري في التطبيقات التي يكون فيها الضغط النسبي للفراغ أمرًا بالغ الأهمية، كما هو الحال في الغرف المفرغة، واستكشاف أعماق البحار، وبعض الأجهزة الطبية.

الآثار العملية في الصناعات المختلفة

1. صناعة السيارات: في قطاع السيارات، يتم استخدام مقياس الضغط على نطاق واسع. تعمل أجهزة قياس ضغط الإطارات على قياس ضغط المقياس لأن فرق الضغط هو الذي يؤثر على أداء الإطارات وسلامتها. ومع ذلك، في بعض أنظمة إدارة المحرك، يتم استخدام أجهزة استشعار الضغط المطلق لقياس ضغط مشعب السحب بدقة. تعتبر هذه المعلومات ضرورية لوحدة التحكم في المحرك لحساب خليط الهواء والوقود بشكل صحيح. على سبيل المثال، لدينامستشعر ضغط السيليكون SLDP3351 - DPيمكن استخدامها في تطبيقات السيارات لقياس الضغط الدقيق.
2. صناعة الطيران: في الفضاء الجوي، الضغط المطلق له أهمية قصوى. تعمل أجهزة قياس الارتفاع في الطائرات على مبدأ قياس الضغط المطلق للغلاف الجوي. ومع صعود الطائرة، ينخفض ​​الضغط المطلق، ويقوم مقياس الارتفاع بتحويل هذا التغير في الضغط إلى قراءة الارتفاع. بالإضافة إلى ذلك، في أنظمة الدفع الصاروخي، يتم استخدام قياسات الضغط المطلق لمراقبة الضغط داخل خزانات الوقود وغرف الاحتراق لضمان حسن سير عمل المحركات.
3. الصناعة الكيميائية والعملية: في المصانع الكيماوية، يتم استخدام كل من الضغط المقياسي والضغط المطلق اعتمادًا على العملية. بالنسبة للعمليات التي يكون فيها اختلاف الضغط بالنسبة للغلاف الجوي مهمًا، كما هو الحال في خطوط الأنابيب التي تنقل السوائل، يتم استخدام مستشعرات قياس الضغط. بالنسبة للعمليات التي تحدث في ظروف الفراغ أو التي تحتاج إلى مقارنتها بمرجع الضغط الصفري، تكون أجهزة استشعار الضغط المطلق مطلوبة. ملكناجهاز إرسال مستوى الضغط التفاضلييمكن استخدامها لقياس اختلافات الضغط في العمليات الكيميائية المختلفة.
4. صناعة الأغذية والمشروبات: يُستخدم مقياس الضغط بشكل شائع لمراقبة الضغط في الخزانات وخطوط الأنابيب أثناء إنتاج وتخزين الأطعمة والمشروبات. على سبيل المثال، في إنتاج المشروبات الغازية، يقوم مقياس الضغط بقياس الضغط داخل صهاريج التخزين لضمان مستوى الكربنة الصحيح. ومع ذلك، في بعض عمليات تغليف المواد الغذائية حيث يتم استخدام الختم الفراغي، يتم استخدام مستشعرات الضغط المطلق لإنشاء ظروف الفراغ المطلوبة والحفاظ عليها. ملكنامستشعر الضغط بالسعةيقدم قياس ضغط عالي الدقة مناسب لهذه التطبيقات.

اختيار مستشعر الضغط المناسب

عند اختيار جهاز استشعار الضغط لتطبيقك، من الضروري تحديد ما إذا كنت بحاجة إلى قياس ضغط المقياس أو الضغط المطلق. خذ بعين الاعتبار العوامل التالية:

• متطلبات التطبيق: فهم طبيعة العملية التي تراقبها. إذا كان فرق الضغط بالنسبة للغلاف الجوي هو المعلمة الأساسية، فإن أجهزة قياس الضغط تكون مناسبة. إذا كنت بحاجة إلى قياس متعلق بالفراغ، فمن الضروري استخدام أجهزة استشعار الضغط المطلق.
• الدقة والدقة: تتطلب التطبيقات المختلفة مستويات مختلفة من الدقة. تتطلب بعض العمليات، كما هو الحال في الصناعات الدوائية أو الفضائية، قياسات ضغط عالية الدقة. تأكد من تحديد جهاز استشعار يمكنه تلبية مواصفات الدقة المطلوبة.
• الظروف البيئية: مراعاة العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة ووجود المواد المسببة للتآكل. اختر جهاز استشعار الضغط المصمم لتحمل هذه الظروف.

خاتمة

في الختام، يعد قياس الضغط والضغط المطلق مفهومين متميزين لهما نقاط مرجعية وتطبيقات مختلفة. باعتبارنا موردًا للضغط، فإننا نقدم مجموعة واسعة من أجهزة استشعار الضغط، بما في ذلك تلك الخاصة بقياس الضغط وقياسات الضغط المطلق، مثلمستشعر ضغط السيليكون SLDP3351 - DP,جهاز إرسال مستوى الضغط التفاضلي، ومستشعر الضغط بالسعة.

إذا كنت بحاجة إلى حلول قياس الضغط لصناعتك، فنحن هنا لمساعدتك. يمكن لفريق الخبراء لدينا مساعدتك في اختيار أجهزة استشعار الضغط المناسبة وتزويدك بالدعم الفني اللازم. سواء كنت تعمل في مشروع صغير الحجم أو تطبيق صناعي واسع النطاق، فلدينا المنتجات والمعرفة اللازمة لتلبية متطلباتك. لا تتردد في الاتصال بنا لمناقشة احتياجاتك الخاصة وبدء عملية الشراء.

مراجع

• هاليداي، د.، ريسنيك، ر.، ووكر، ج. (2014). أساسيات الفيزياء. وايلي.
• يونغ، HD، وفريدمان، RA (2016). فيزياء جامعة سيرز وزيمانسكي. بيرسون.