มาทำความเข้าใจเกี่ยวกับความดันกันเถอะ!!!

เลือกอ่านเฉพาะหัวข้อ..คลิ๊ก!

◼ ความดัน และ แรงดัน
◼ ความดันคืออะไร?
◼ ความดันในแบบต่างๆ
◼ เครื่องมือสำหรับใช้วัดความดัน
◼ สรุป

บทความโดย ชัชวาล กิมเห, Product Specialist, LEGA Corporation

ความดัน และ แรงดัน

หากเราพูดถึงแรงดัน หรือ ความดัน เรามักจะสับสนอยู่เป็นประจำว่า
1.ตกลงเราควรจะเรียกว่าอะไร?
2.นอกจากความหมายของแรงดัน หรือ ความดันแล้ว ความหมายของคำอื่นๆเช่น ความดันเกจ, ความดันบรรยากาศ หมายความว่าอย่างไร และ สิ่งที่เราเห็นอยู่บนหน้าปัด หรือ บนตัวเลขของเครื่องมือวัดคืออะไร และ ดูยังไง?
3.ต้องใช้เครื่องมือชนิดไหนเพื่อการวัดค่าแรงดัน หรือ ความดัน

สำหรับบทความนี้ เราจะให้ทุกท่านมาทำความเข้าใจ และ ตอบโจทย์ทั้ง 3 ข้อด้านบนกัน โดยเริ่มด้วยในส่วนแรกคือ ความหมายของแรงดัน

ความดันคืออะไร?

ความดัน ในความหมายทางฟิสิกส์ก็คือ แรงต่อหน่วยพื้นที่ ซึ่งมักจะใช้ในการอธิบายพฤติกรรมที่ส่งผลต่อของไหล (น้ำ, อากาศ, โลหะเหลว) ได้สะดวกและง่ายกว่าการอธิบายในเชิงของแรง ซึ่งหน่วยของความดันโดยทั่วไปที่นิยมใช้คือ ปาสคาล หรือ นิวตันต่อตารางเมตร โดยหากเรานำวัตถุมาวางไว้บนพื้นผิวชนิดหนึ่ง แรงของวัตถุที่กระทำบนพื้นผิวนั้นจะถูกเรียกว่า “น้ำหนัก” แต่ต่างจากความดันที่ถ้าหากมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของการวางของวัตถุ ส่งผลให้หน้าสัมผัสกับพื้นผิวมีพื้นที่หน้าสัมผัสที่เปลียนไป ความดันที่เกิดขึ้นย่อมเปลี่ยนไปเช่นกัน

ดังนั้น หากเราจะเรียกสิ่งที่เกิดขึ้นว่าเป็นความดัน หรือ แรงดัน ล้วนเรียกได้ทั้งคู่ แต่เพื่อความเข้าใจให้ตรงกัน ตามหลักการที่ถูกต้อง เพื่อไม่ให้เราสับสน ระหว่างคำว่า แรง และ แรงดัน เราแนะนำท่านเรียกว่า “ความดัน” จะเข้าใจตรงกันมากกว่า

***บางแหล่งความรู้ เรามักพบว่าผู้เขียนบางท่าน ก็ให้ความหมายของความดัน ว่าเป็น “แรงดันต่อหน่วยพื้นที่” ซึ่งทั้งนี้เพื่อให้เข้าใจในการอ่านบทความต่อไปของเลกะ จึงอยากให้ยึดตามหลักการนี้ไว้***

ความดันในแบบต่างๆ

ก่อนที่เราจะพบกับเครื่องมือวัดความดันชนิดต่างๆนั้น เราจำเป็นอย่างมากที่จะต้องเข้าใจประเภทย่อยๆของความดัน เพราะจากที่เราทราบมา เราพบว่าหลายๆท่านยังคงมีความสับสนในความหมายของแรงดันประเภทต่างๆ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการเลือกเครื่องมือวัด ทำให้มีความสิ้นเปลืองทั้งเวลาและเงิน จากการซื้อเครื่องมือวัดที่ผิดพลาดดังที่กล่าวมา

–ความดันบรรยากาศ (Atmospheric pressure): หมายถึง ความดันอากาศโดยรอบ และ จะมีค่าที่เปลี่ยนแปลงไปตามระดับความสูงของจุดที่เราวัด ซึ่งค่าความดันบรรยากาศ 1 atm. คือ ค่าความดันบรรยากาศโดยเฉลี่ยที่วัดที่ระดับน้ำทะเล
–ความดันเกจ/ความเป็นสุญญากาศ (Gauge pressure/Vacuum pressure): หมายถึง ความดันที่ได้จากเกจวัดความดันโดยใช้ความดันบรรยากาศเป็นจุดอ้างอิง โดยหากมีค่าเป็นบวก จะเรียกได้ว่าเป็นความดันเกจ แต่หายมีค่าเป็นลบ จะเป็นค่าความเป้นสุญญากาศ
–ความดันสัมบูรณ์ (Absolute pressure): หมายถึง ความดันโดยรวมของระบบ ซึ่งมาจากความดันบรรยากาศ
–ผลต่างของความดัน (Differential pressure): หมายถึง ผลต่างของความดันในสองจุดที่เราสังเกต

โดยจากความหมายของความดันที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น เราสามารถสรุปรวมเป็นภาพได้ดังนี้

ซึ่งเมื่อเราทราบแล้วว่าความดันแบบต่างๆเป็นอย่างไร ต่อไปเรามาทำความรู้จักเครื่องมือวัดความดัน ที่มีหลากหลายประเภท เพื่อให้เราสามารถเลือกใช้ได้อย่างถูกต้องกันเลย

เครื่องมือสำหรับใช้วัดความดัน

1.บารอมิเตอร์: บารอมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ถูกออกแบบมาตั้งแต่ในสมัยโบราณโดยนักวิทยาศาสตร์ในยุคนั้น เพื่อใช้ในการทดสอบหลักการในเรื่องของความดัน และเป็นชื่อที่เราคุ้นเคยเป็นอย่างดีจากการเรียนการสอนวิชาวิทยาศาสตร์ที่โรงเรียน อย่างไรก็ดี บารอมิเตอร์นั้นเป็นเครื่องมือวัดที่ใช้เพื่อ “วัดความดันบรรยากาศ” โดยในปัจจุบันที่แบบที่เป็นเข็ม เป็นกราฟ และ แบบดิจิตอล รวมถึงมีฟังก์ชั่นการใช้งานหลากหลาย เช่น วัดอุณหภูมิได้ บันทึกข้อมูลได้ แจ้งเตือนได้ เป้นต้น

คลิกที่นี่เพื่อรับชมสินค้า เครื่องวัดความดันบรรยากาศ บารอมิเตอร์ จาก เลกะคอร์ปอเรชั่น

**บางท่านอาจเรียกความดันบรรยากาศว่า ความกดอากาศ ซึ่งสามารถใช้ได้เหมือนกัน**

2.เครื่องวัดความดันเกจ/เกจวัดแรงดัน: เครื่องวัดความดันเกจ หรือ บางท่านเรียกว่า เกจวัดแรงดัน เป็นอุปกรณ์ในการวัดแรงดันที่เกิดขึ้นในระบบ โดยมีตามความหมายของความดันเกจก็คือการให้ความดันบรรยากาศเป็นความดันอ้างอิง ค่าที่เกิดจากความดันเกจจึงไม่รวมค่าของความดันบรรยากาศไปด้วย แต่จะเป็นค่าที่มากขึ้นกว่าค่าความดันบรรยากาศ ซึ่งสามารถหาได้จากบารอมิเตอร์

การใช้เครื่องวัดความดันเกจ ในสมัยก่อนนั้นจะเป็นลักษณะของเข็มโดยใช้หลักการของสปริงในการต้านทานกับแรงดันที่เกิดขึ้น โดยปัจจุบันนี้ด้วยเทคโนโลยีที่เพิ่มขึ้น เราจะวัดได้โดยการติดตั้งเซอร์วัดความดันลงในระบบที่เราต้องการจะวัด โดยเซนเซอร์นั้นอาจจะมีหลักการ หรือ ระบบ ในการตรวจจับแรงดันที่แตกต่างกัน และจะนำมาประมวลผลโดยซอฟแวร์ ซึ่งการจะเลือกใช้แบบดิจิตอล หรือ แบบ อนาล็อก ก็แล้วแต่ลักษณะของงานที่แตกต่างกันไปตามความเหมาะสม

คลิกที่นี่เพื่อรับชมสินค้า เครื่องวัดความดันเกจ จาก เลกะคอร์ปอเรชั่น
คลิกที่นี่เพื่อรับชมสินค้า เครื่องวัดเป็นสุญญากาศ จาก เลกะคอร์ปอเรชั่น

3.แมนอมิเตอร์: หากเราต้องการหาผลต่างของความดันระหว่างจุดสองจุดที่เราสังเกต แมนอมิเตอร์คือสิ่งที่จะช่วยเราได้ แมนอมิเตอร์ เป้นเครื่องมือวัดที่มาพร้อมกับท่อสองท่อที่ให้เรามาใช้เพื่อติดตั้งในจุดที่เราสังเกต เพื่อหาความต่างของแรงดัน รวมถึง สามารถหาทิศทางของการไหลของแรงดันได้ด้วย

คลิกที่นี่เพื่อรับชมสินค้า แมนอมิเตอร์ จาก เลกะคอร์ปอเรชั่น

สรุป

จากที่ได้อ่านบทความด้านบน เราคงทราบกันแล้วว่า การเข้าใจในความหมายของความดัน มีความสำคัญมากเพียงใดต่อการเลือกเครื่องมือ เนื่องจากมีลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง เราจึงควรทำความเข้าใจในเรื่องทางทฤษฎีให้ได้เป็นพื้นฐาน และในส่วนของเครื่องมือวัดนั้น เราก้ต้องปฏิบัติตามคู่มือการใช้งานอย่างเคร่งครัดด้วย เพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานและเพื่อความปลอดภัยของตัวผู้ใช้เอง

ขอบคุณข้อมูลเพิ่มเติมจาก: 
-http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/press.html
-http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/1328/pressure-%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%94%E0%B8%B1%E0%B8%99

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม:

● เลือกซื้อเครื่องวัดแรงดัน คลิ๊ก

● สามารถเยี่ยมชม บทความจาก LEGA CORPARATION ได้ที่นี้

● โทร. 02-746-9933

● LINE: @lega