บทความ ความดัน (Pressure)

นิยามของความดัน คือ แรงที่กระทำในแนวตั้งฉากอย่างสม่ำเสมอบนพื้นที่ที่กำหนดความสัมพันธ์ระหว่าง ความดัน แรงที่กระทำ และพื้นที่กำหนด
รูปแบบของความดัน
ความดันจะจำแนกออกเป็นประเภทต่างๆ กันไป โดยอาศัยจุดอ้างอิงค่าศูนย์ดังนี้
1.    ความดันเกจ (Gauge Pressure) โดยค่าที่แสดงผลจะเป็นค่าที่สูงกว่าความดันบรรยากาศขึ้นไป
2.    ความดันสุญญากาศ (Negative Pressure Vacuum Pressure)โดยค่าที่แสดงผลจะเป็นค่าที่ต่ำกว่าความดันบรรยากาศลงมา
3.    ความดันสัมบูรณ์ (AbsolutePressure)มีจุดอ้างอิงค่าศูนย์ที่ Zere Pressure
4.    ความดันดิฟเฟอเรนเชียล (DifferentalPressure ) เป็นการบอกความดันที่แตกต่างกันระหว่างแหล่งที่วัดความดัน 2 แหล่ง

เกจวัดแรงดัน (Pressure Gauge)
เกจวัดแรงดันสามารถแบ่งได้ตามวัตถุประสงค์การใช้งานดังนี้
–    Pressure Gauge
–    Vacuum Gauge
–     Compound Gauge
–    Duplex Gauge
–    Dual Scale Pressure Gauge
–    Retard  Gauge
–    Suppressed Scale Gauge
การสอบเทียบเกจวัดแรงดันสามารถทำได้ 2 วิธี คือ
1.    ใช้อุปกรณ์มาตรฐานเป็นหลัก
2.    ใช้อุปกรณ์ที่สอบเทียบเป็นหลัก
อุปกรณ์มาตรฐานที่นิยมใช้สอบเทียบเกจวัดแรงดันมี 3 ชนิดคือ
–    Dead Weight Tester
–    Pressure Calibrator
–    Standard Pressure Gauge

Dead Weight Tester
Dead Weight Tester เป็นอุปกรณ์มาตรฐานที่ใช้งานตั้งแต่ 3 kPa จนถึง 1 GPa ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญคือ ลูกสูบ (Piston) และกระบอกสูบ (Cylinder)
ข้อควรปฏิบัติเบื้องต้นก่อนเริ่มทำการสอบเทียบ
1.    ศึกษาวิธีการใช้
2.    ปรับอุณหภูมิที่อุณหภูมิห้อง โดยทั่วไปใช้ 20ºC
3.    ตรวจสอบอุปกรณ์มาตรฐานที่ใช้มีค่า Accuracy
4.    แยกประเภทที่ใช้กับระบบ Hydraulic (เช่นน้ำมัน) และ Pncumatic    (เช่นก๊าซไนโตรเจน)
การสอบเทียบเกจวัดแรงดันด้วย  Dead Weight Tester
1.    ติดตั้งเกจวัดแรงดันเข้ากับ Dead Weight Tester
2.    กำหนดจุดที่จะทำการสอบเทียบ
3.    ทำการอุ่นเครื่องเกจวัดแรงดัน
4.    บันทึกค่าที่อ่านได้
5.    จ่ายแรงดันเข้าไปที่จุดสอบเทียบจุดแรกในใบบันทึกผล
6.    ทำการสอบเทียบที่จุดต่อๆไป
7.    หลังจากจ่ายแรงดันไปค่าที่มากสุดรอ 30 วินาที แล้วบันทึกผล รอ 5 นาที แล้วจดบันทึกอีกครั้ง
8.    ลดแรงดันไปที่จุดสอบเทียบขาลง รอ30 วินาที บันทึกผล
9.    สอบเทียบจุดต่อๆไปเช่นเดียวกับข้อ 8 จุดสุดท้ายให้ลดแรงดันออกหมด รอ 30 วินาที แล้วบันทึกผล
10.    รอ 2 นาที ทำซ้ำ ตั้งแต่ข้อ 4 – 9 ทำทั้งหมด 3 รอบ
11.    นำผลมาสอบเทียบทั้ง 3 รอบ แล้วหาค่าเฉลี่ย
ข้อดีของการใช้ Dead Weight Tester
–    เป็นเครื่องมือมาตรฐานที่มีค่า Accuracy สูง
–    มีความเสถียรสูง
–    ค่า Accuracy เป็น % of Reading ทำให้สามารถสอบเทียบได้พิสัยกว้างมาก
ข้อจำกัดของการใช้ Dead Weight Tester
–    วิธีการใช้ค่อนข้างยุ่งยาก
–    ราคาแพง
–    ไม่เหมาะสมกับการพกพา

Pressure Calibrator
Pressure Calibrator เป็นอุปกรณ์มาตรฐานที่ใช้ในการสอบเทียบทางด้านความดัน สามารถสอบเทียบอุปกรณ์ได้หลายชนิด
การสอบเทียบเกจวัดแรงดันด้วย Pressure Calibrator
1.    ติดตั้งเกจเข้ากับ Pressure Calibrator
2.    กำหนดจุดที่จะสอบเทียบ
3.    ทำการอุ่นเครื่องเกจวัดแรงดัน
4.    Set Zero Pressure Calibrator จากนั้นจดบันทึกค่า
5.    จ่ายแรงดันไปที่จุดสอบเทียบ
6.    ทำการสอบเทียบจุดต่อๆไป
7.    หลังจากจ่ายแรงดันไปค่าที่มากสุดรอ 30 วินาที แล้วบันทึกผล รอ 5 นาที แล้วจดบันทึกในช่วงขาลงอีกครั้ง
8.    ลดแรงดันไปที่จุดสอบเทียบขาลง รอ30 วินาที บันทึกผล
9.    สอบเทียบจุดต่อๆไปเช่นเดียวกับข้อ 8 จุดสุดท้ายให้ลดแรงดันออกหมด รอ 30 วินาที แล้วบันทึกผล
10.    รอ 2 นาที ทำซ้ำ ตั้งแต่ข้อ 4 – 9 ทำทั้งหมด 3 รอบ
11.    นำผลมาสอบเทียบทั้ง 3 รอบ แล้วหาค่าเฉลี่ย
ข้อดีของการใช้  Pressure Calibrator
–    ใช้งานง่าย
–    หน่วยวัดแรงดันมีมาก
–    เคลื่อนที่สะดวก
ข้อจำกัดของการใช้  Pressure Calibrator
–    อัตราการเปลี่ยนค่าสูง ต้องสอบเทียบบ่อยๆ
–    ราคาค่อนข้างแพง
Standard Pressure Gauge
Standard Pressure Gauge มีค่า Accuracy สูง อาจมีชื่อเรียกอื่นๆ เช่นTest Gauge, Master Gauge  ในการสอบเทียบเกจวัดแรงดันจะต้องมีอุปกรณ์ที่ใช้ในจ่ายแรงดันอาจใช้ Hand Pump
ข้อดีของการใช้  Standard Pressure Gauge
–    ราคาไม่แพง
–    ใช้งานง่าย
ข้อจำกัดของการใช้  Standard Pressure Gauge
–    อัตราการเปลี่ยนค่าสูง ต้องสอบเทียบบ่อยๆ

โดยฐิติณัฐ วัฒนกูล
ขอบคุณที่มา: e-learning.pltc.ac.th/files/syllabus/86/20071219155956.doc

credit: http://www.aaronswansonpt.com/basic-biomechanics-pressure/