Alicat 压力控制器和压力计可配置为测量并控制表压或绝压。确定工艺所需的压力测量类型至关重要,这能确保你订购到合适的仪表。本文将探讨绝压与表压读数的差异,并列举两者的常见应用场景。
–绝压以绝对真空为参考基准,表征工艺压力相较于真空环境的压力差值,因此测量结果始终为正值。绝压读数常用于真空工艺,例如真空镀膜工艺。
–表压以当地大气压为参考基准,表征工艺压力相对于当地大气压的高或低的差值,因此测量结果可正可负。
何时使用绝对压力
在某些场景下,绝压与表压的选用标准十分明确。当工艺要求精准控制某一固定压力值,且不受外界大气压变化影响时,应选用绝压测量。
对于需要测量或控制低气压环境的应用,绝压控制几乎总能发挥最佳效果。典型案例包括工艺分析仪的背压控制,以及香烟滤嘴的流量特性测试。
何时使用表压
表压控制器可根据环境大气压的波动,自动补充或排出气体,以维持工艺所需的压力差。这意味着,当工艺要求压力值相对大气压保持恒定差值时,应选用表压测量。
表压通常用于压力不低于大气压的工艺,例如轮胎压力的测量与控制。
何时表压或绝对压力均为可行选项
有时,绝压与表压的选型判断会稍具挑战性。以下示例将说明,在部分场景中,两者均可选用,具体取决于你所需的测量与控制目标。
示例 1:
高度变化
随着海拔升高,空气中的气体分子数量减少,导致大气压降低。这意味着,在不同海拔下,绝压与表压的测量结果会存在显著差异。
工艺条件:当在 Alicat 总部美国图森市(海拔 2160 英尺,环境大气压 13.67 PSIA)将一个空水瓶的瓶盖拧紧,瓶内压力将为 13.67 PSIA,表压则为 0 PSIG。随后,若你将水瓶带到莱蒙山(海拔 9159 英尺,环境大气压 10.44 PSIA),瓶内的绝压仍为 13.67 PSIA,而表压将变为 3.23 PSIG。

图 1:环境大气压降低时,工艺表压升高
试想,若你在莱蒙山打开瓶盖,瓶内积聚的压力会释放到空气中,直至瓶内压力降至 10.44 PSIA、表压为 0 PSIG。之后你重新密封瓶盖,并返回图森市,此时瓶内绝压仍为 10.44 PSIA,但表压将变为 – 3.23 PSIG。

图 2:环境大气压升高时,工艺表压降低
解决方案:在该场景中,绝压与表压测量均有其适用价值,具体取决于你的观测目标。关键在于理解两种测量方式所反映的工艺压力信息,并判断哪一种能为你提供更具价值的数据。
示例 2:
当地大气压波动
在一年中,同一地点的大气压通常会出现高达 0.3 PSI的波动(在暴雨、热带低气压或飓风频发的地区,波动幅度可能更大)。
工艺条件:图森市的平均大气压约为 13.7 PSIA,误差在 ±0.1 PSIA范围内。若某工艺要求压力保持在高于大气压 0.3 PSI的水平,选用表压控制器还是绝压控制器更合适?
解决方案:如图 3 所示,表压读数会随当地大气压的波动而变化,但这种波动无法通过控制器读数体现 – 因为控制器将始终显示 0.3 PSIG的表压值。而绝压读数则不受大气压波动影响,能保持稳定。

图 3:环境大气压波动时,工艺表压的变化规律
初看之下,绝压测量似乎是明确的选择,但实际应用中两者均可,具体取决于测量精度要求。例如,从 113.6 PSIG到 113.8 PSIG的波动,其影响远小于从 13.6 PSIG到 13.8 PSIG的波动。最终选型需结合你的测量与控制需求,以及工艺的误差容忍范围来确定。
