Pressure Gauge คืออะไร มีกี่แบบ? รู้จักประเภทเกจวัดแรงดันในงานอุตสาหกรรม
Pressure Gauge (เกจวัดแรงดัน) เป็นอุปกรณ์วัดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมและอุตสาหกรรม เพื่อใช้ตรวจวัด ความดันของของไหล (Fluid Pressure) เช่น น้ำ ลม ก๊าซ หรือระบบไฮดรอลิกในกระบวนการผลิต
อุปกรณ์ชนิดนี้ถูกติดตั้งบน ท่อ (Pipeline) หรือ อุปกรณ์ในกระบวนการ (Process Equipment) เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบระดับแรงดันได้ทันทีจากหน้าปัดของเกจวัดแรงดัน
ในบางรุ่น เกจวัดแรงดันยังสามารถติดตั้ง Pressure Switch เพื่อใช้เป็น สัญญาณเตือน (Alarm) หรือสั่งหยุดการทำงานของเครื่องจักรเมื่อแรงดันเกินค่าที่กำหนดได้อีกด้วย
บทความนี้จะอธิบายว่า Pressure Gauge มีกี่แบบ พร้อมอธิบายหลักการใช้งานและประเภทต่าง ๆ ที่พบได้ในงานอุตสาหกรรม
Pressure Gauge มีกี่แบบ หากแบ่งตามย่านการวัด (Pressure Range)
หากแบ่งตาม ประเภทของแรงดันที่ต้องการวัด เกจวัดแรงดันสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลัก
1. Pressure Gauge (เกจวัดแรงดันปกติ)
เป็นเกจวัดแรงดันที่ใช้วัดแรงดัน ที่สูงกว่าความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure)
มักพบในงานทั่วไป เช่น
- ระบบปั๊มน้ำ
- ระบบลมอัด (Compressed Air)
- ระบบไฮดรอลิก (Hydraulic System)
- ระบบท่อในโรงงานอุตสาหกรรม
ตัวอย่างย่านการวัด
- 0 – 1 bar
- 0 – 6 bar
- 0 – 10 bar
- 0 – 16 bar
เกจประเภทนี้เป็น Pressure Gauge ที่ใช้งานมากที่สุด
2. Vacuum Gauge (เกจวัดสูญญากาศ)
Vacuum Gauge ใช้สำหรับวัดแรงดันที่ ต่ำกว่าความดันบรรยากาศ หรือที่เรียกว่า แรงดันสูญญากาศ (Vacuum Pressure)
โดยค่าการวัดจะอยู่ในช่วง ค่าติดลบ
ตัวอย่างย่านการวัด
- -1 ถึง 0 bar
- -760 ถึง 0 mmHg
การใช้งานที่พบได้ เช่น
- ระบบสูญญากาศในโรงงานอุตสาหกรรม
- เครื่องดูดสูญญากาศ
- ระบบแพ็คสุญญากาศในอุตสาหกรรมอาหาร
3. Compound Gauge (เกจวัดแรงดันแบบผสม)
Compound Gauge เป็นเกจที่สามารถวัดได้ทั้ง
- แรงดันบวก (Positive Pressure)
- แรงดันสูญญากาศ (Vacuum Pressure)
ในหน้าปัดเดียวกัน
ตัวอย่างย่านการวัด
- -1 ถึง 1 bar
- -1 ถึง 5 bar
เหมาะสำหรับระบบที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันทั้งสองทิศทาง เช่น
- ระบบปั๊ม
- ระบบท่อที่มีการดูดและจ่ายของไหล
Pressure Gauge มีกี่แบบ หากแบ่งตามรูปแบบการแสดงผล
หากแบ่งตาม ลักษณะการแสดงผลของค่าความดัน สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทหลัก
1. Analog Pressure Gauge (เกจวัดแรงดันแบบเข็ม)
เกจวัดแรงดันแบบเข็มเป็นชนิดที่พบได้มากที่สุดในงานอุตสาหกรรม เนื่องจากมีโครงสร้างเรียบง่าย แข็งแรง และไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้า
โครงสร้างหลักของ Analog Pressure Gauge
โดยทั่วไปเกจวัดแรงดันแบบเข็มจะประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก
1. ส่วนแสดงผล (Indicator)
เป็นหน้าปัดที่มีสเกลของค่าความดัน พร้อมเข็มชี้เพื่อแสดงค่าที่วัดได้
2. ส่วนตรวจวัดแรงดัน (Pressure Element)
ทำหน้าที่เปลี่ยนแรงดันของของไหลให้กลายเป็น การเคลื่อนที่เชิงกล (Mechanical Motion) เพื่อหมุนเข็มบนหน้าปัด
อุปกรณ์ตรวจวัดแรงดันที่นิยมใช้ ได้แก่
- Bourdon Tube (ท่อบูร์ดอง)
- Diaphragm (ไดอะแฟรม)
- Bellows (เบลโล)
โดย Bourdon Tube เป็นชนิดที่ใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรม
เกจวัดแรงดันแบบ Dry และแบบ Oil Filled
เกจวัดแรงดันแบบเข็มยังสามารถแบ่งได้ตามลักษณะการบรรจุภายในตัวเรือน
Dry Pressure Gauge
เป็นเกจที่ภายในบรรจุ อากาศธรรมดา
ข้อดี
- ราคาถูก
- โครงสร้างง่าย
ข้อจำกัด
- หากอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นหรืออุณหภูมิต่ำ อาจเกิด ฝ้าหรือไอน้ำในหน้าปัด
Oil Filled Pressure Gauge
เป็นเกจที่ภายในบรรจุ น้ำมัน เช่น
- Glycerin (กลีเซอรีน)
- Silicone Oil
ข้อดี
- ลดการสั่นสะเทือนของเข็ม
- ลดแรงกระชากของแรงดัน (Pressure Pulsation)
- อ่านค่าได้ชัดเจนแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือน
- อายุการใช้งานยาวนานกว่า
จึงเหมาะสำหรับการติดตั้งในพื้นที่ เช่น
- เครื่องจักรที่มีแรงสั่นสะเทือน
- ระบบปั๊ม
- เครื่องอัดลม
2. Digital Pressure Gauge (เกจวัดแรงดันแบบดิจิตอล)
Digital Pressure Gauge เป็นเกจวัดแรงดันที่แสดงผลเป็น ตัวเลขบนหน้าจอแสดงผล
เช่น
- LCD Display
- LED Display
เกจประเภทนี้ใช้ เซ็นเซอร์วัดแรงดัน (Pressure Sensor) และต้องใช้พลังงานจาก
- แบตเตอรี่
- หรือแหล่งจ่ายไฟภายนอก
ข้อดีของ Digital Pressure Gauge
- ความละเอียดในการวัดสูง
- อ่านค่าได้ง่าย ลดความผิดพลาดจากการอ่าน (Reading Error)
- สามารถเปลี่ยนหน่วยการวัดได้ เช่น
- bar
- PSI
- kPa
- MPa
จึงมักใช้ในงานที่ต้องการ ความแม่นยำสูง เช่น
- งานสอบเทียบเครื่องมือ (Calibration)
- งานทดสอบแรงดัน (Pressure Testing)
หน่วยวัดแรงดันที่ใช้ใน Pressure Gauge
หน่วยวัดแรงดันที่พบได้บ่อยในเกจวัดแรงดัน ได้แก่
| หน่วย | ความหมาย |
|---|---|
| bar | หน่วยในระบบ SI ที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรม |
| PSI | ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (ระบบอังกฤษ) |
| kgf/cm² | กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร |
| Pa (Pascal) | หน่วยมาตรฐานของระบบ SI |
| kPa / MPa | หน่วยย่อยของ Pascal |
| atm | ความดันบรรยากาศมาตรฐาน |
| mmHg | มิลลิเมตรปรอท |
ตัวอย่างการแปลงหน่วยแรงดัน
- 1 bar = 100 kPa = 0.1 MPa
- 1 bar ≈ 14.5 PSI
- 1 atm ≈ 1.01325 bar
- 1 PSI ≈ 6.89476 kPa
ในงานอุตสาหกรรมของไทย มักพบหน่วย
- bar
- kg/cm² (kgf/cm²)
- PSI
สรุป: Pressure Gauge มีกี่แบบ
หากสรุปภาพรวม เกจวัดแรงดันสามารถแบ่งได้ดังนี้
แบ่งตามย่านการวัด
- Pressure Gauge
- Vacuum Gauge
- Compound Gauge
แบ่งตามรูปแบบการแสดงผล
- Analog Pressure Gauge
- Digital Pressure Gauge
การเลือกใช้เกจวัดแรงดันที่เหมาะสมควรพิจารณา
- ย่านแรงดันของระบบ
- สภาพแวดล้อมการติดตั้ง
- ความแม่นยำที่ต้องการ
- การสั่นสะเทือนของเครื่องจักร
เพื่อให้การวัดแรงดันในกระบวนการ มีความแม่นยำ ปลอดภัย และเชื่อถือได้