PSIG と PSIA: 主な違いと変換の説明

PSIGとPSIAの違いは何ですか?

圧力計、コンプレッサー、産業機器を扱う場合、次のような用語が使用されます。 psig そして プシア どこにでも現れます。これらは似ていますが、異なる基準点を表しているため、混同すると重大な誤解を招く可能性があります。要するに、 psig (ポンド/平方インチゲージ) 大気圧に対する相対的な圧力を測定します。 プシア (pounds per square inch absolute) 完全な真空に対する相対的な圧力を測定します。それらがどのように異なり、それらの間で変換する方法を理解することは、正確な計算、機器のサイジング、および安全性にとって不可欠です。

PSIG と PSIA の基本定義

PSIA とはどういう意味ですか?

PSIA (絶対ポンド/平方インチ) を基準とした圧力の尺度です。 完全な真空 。つまり、 0psia は圧力がまったくなく、気体分子が力を及ぼさないことを表します。合計には大気圧も含まれるため、psia は 総絶対圧力 表面に作用します。このため、psia は熱力学計算、気体法則、および周囲空気を上回る圧力だけでなく真の物理的圧力が必要なあらゆる分析に最適です。

PSIG とはどういう意味ですか?

PSIG (ポンド/平方インチゲージ) に対する圧力の尺度です。 局所的な大気圧 。このスケールでは、周囲の大気圧は次のように定義されます。 0 psig 。たとえば、タイヤ ゲージはタイヤ内の全圧を示しません。代わりに、周囲の空気よりもどれだけ高いかを示します。ほとんどの機械式ゲージはゲージ基準であるため、日常のエンジニアリングやメンテナンス作業では psig が一般的です。

大気圧の役割

大気圧は私たちの上空の空気の重さであり、海面では約 14.7 psi 標準的な条件下では。この値は psig と psia の差であるため、重要です。ゲージが 0 psig を示していても、海面では絶対圧力はまだ約 14.7psia です。高度や気象条件が変化すると、大気圧もわずかに変化します。これは、極度の精度が必要な場合、psig と psia の関係に微妙に影響します。

PSIG と PSIA の数学的関係

psig と psia の間の中心的な関係は次のとおりです。

PSIA = PSIG 大気圧 (psi)

標準的な海面条件では、大気圧は通常次のようにみなされます。 14.7 psi 。これにより、一般的に使用される実用的な公式が導き出されます。

• プシア = psig 14.7 (おおよそ、海抜ゼロメートル)
• psig = psia − 14.7 (おおよそ、海抜ゼロメートル)

これらの方程式は、psig が周囲の空気に対して負になる可能性がある真空状況を除いて、psia が常に psig よりもおおよそ大気圧の値だけ大きいことを示しています。高地または非標準条件では、大気項は 14.7 psi を想定するのではなく、現地の値に調整されます。

PSIGからPSIAに段階的に変換する方法

海面での標準換算

ゲージ圧 (psig) を海面での絶対圧力 (psia) に変換するには、標準大気圧を表す 14.7 psi を加算するだけです。段階的なプロセスは次のとおりです。

• 測定または指定されたゲージ圧力値から開始します。 psig .
• 関係を利用する プシア = psig 14.7 .
• psig 値に 14.7 を加算し、結果を psia として報告します。

海面または海面付近でのほとんどの実用的な工学作業では、この近似は十分に正確です。特に、大気圧の小さな偏差が許容される機械および産業用途では、この近似値は十分に正確です。

PSIGからPSIAへの変換例

次の表は、標準大気圧 14.7 psi を想定したいくつかの一般的な変換をまとめたものです。

最後の行は、ゲージが負の値を読み取る場合でも、大気圧が考慮されているため、絶対圧力は依然としてゼロより高いことを示しています。 psia がゼロに達した場合にのみ、完全な真空が得られますが、これは通常の産業システムでは達成できません。

規格外気圧調整

高所でのプロセスや精密な校正作業などの精密な用途では、14.7 psi の固定大気圧値の使用では不十分な場合があります。そのような場合、変換は次のようになります。

プシア = psig P _{atm、ローカル}

どこで P _{atm、ローカル} 測定または指定された現地の大気圧です。これは、校正機器、気象データ、または施設標準から取得できます。同じ原理が当てはまります。psia は常に psig に、その場所および時間に適用される大気圧を加えた値になります。

PSIG と PSIA の違いが重要な理由

熱力学と気体法則の計算

理想気体の法則など、気体の挙動を伴う方程式では、絶対圧力が必要です。これらの方程式は、ゼロ圧力が完全な真空に相当すると仮定しています。このような式で psia の代わりに psig を使用すると、ゲージ圧が大気の影響を無視するため、系統誤差が生じます。 psig を psia に変換すると、圧力値が実際の気体分子の数とそのエネルギーを反映するようになり、これが物理学に依存します。

機器のサイジングと安全マージン

圧力容器、リリーフバルブ、パイプラインは通常、次の観点から評価されます。 最大許容作動圧力 (MAWP) 、設計基準に応じて psig または psia で指定される場合があります。 psia 定格を psig と誤って解釈すると、誤って実際の設計限界をほぼ大気圧を超えてしまい、安全性が損なわれる可能性があります。したがって、psig と psia を正しく区別することは、単なる表記法の問題ではありません。それは加圧システムの完全性に直接影響します。

計測と校正

ほとんどの機械式圧力計と多くの電子センサーは本質的にゲージ計器であり、周囲の空気に対する圧力を測定し、値を psig で表示します。ただし、一部の特殊なトランスミッターと真空センサーは psia を報告するように校正されています。複数の機器を制御システムに統合する場合、各デバイスがどの基準を使用するかを知っておく必要があります。 psig 信号と psia 信号を変換せずに混合すると、制御ロジック、アラーム、データ ロギングに歪みが生じ、誤った決定やプロセスの不安定性が生じる可能性があります。

値が PSIG か PSIA かを判断する方法

psig と psia は同じ psi 単位を共有するため、ドキュメントにはどちらの基準が使用されるかを明確に記載する必要があります。これが明らかでない場合は、値がゲージ圧なのか絶対圧なのかを推測するのに役立ついくつかの手がかりがあります。

実際に使用される一般的な指標

• ゲージと日常のツール: タイヤ ゲージ、コンプレッサー ゲージ、およびほとんどのプラント圧力インジケーターは、周囲の空気を基準にして読み取るため、デフォルトで psig です。
• 真空および科学機器: 高精度の真空システム、実験器具、熱力学試験装置では、通常、正しい物理モデリングを可能にするために psia が指定されています。
• ドキュメントの表記: 規格、データシート、マニュアルでは、「100 psig」や「114.7 psia」などの明示的なラベルがよく使用されます。ラベルが指定されていない場合、多くの産業コンテキストでは暗黙的に psig が想定されますが、この規則は普遍的ではありません。

負圧の測定値

負の値は別のヒントを提供します。ゲージの読み取り値 −5psig システム圧力が大気圧より低いが、依然として真空より高いことを意味します。 psia で言えば、これは通常、海面で約 9.7 psia です。定義上、絶対圧力は負になることはできないため、遭遇する負の圧力測定値はほぼ確実に絶対圧力ではなくゲージベースです。

クイック リファレンスの概要: PSIG と PSIA

次の表は、psig と psia の最も重要な違いを、設計、トラブルシューティング、またはドキュメントのレビュー時に信頼できる簡単な比較にまとめたものです。

実際には、計算に真の物理圧力が必要な場合は、適切な大気圧を加えて psig を psia に変換します。日常の圧力計を読むときは、その 0 点が真空ではなく周囲の空気の圧力であることに注意してください。通常、この圧力は海面で約 14.7 psi です。