แรงดัน
แรงดันคืออะไร ?
แรงดัน คือ ปริมาณความกดที่มีอยู่ในระบบหรือวัตถุใดๆ ที่มีความสามารถในการกระทำหรือเคลื่อนไหวในทิศทางใดทางหนึ่ง โดยมักจะวัดและแสดงผลในหน่วยของแรงที่มีปริมาณหน่วยคือ นิวตัน (Newton) ซึ่งเป็นหน่วยมาตรฐานในระบบ หน่วยนิวตันเป็นหน่วยที่ใช้วัดแรงในระบบนิวตันและเป็นแรงที่สามารถทำให้วัตถุเคลื่อนที่ หรือเปลี่ยนแปลงทิศทาง รวมถึงเปลี่ยนแปลงรูปร่างของวัตถุได้
แรงดันเป็นองค์ประกอบสำคัญที่เกี่ยวข้องกับพลังงานและการทำงานของระบบต่าง ๆ ซึ่งการเข้าใจและการควบคุมแรงดันอย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญในการใช้ประโยชน์จากการใช้งานแรงดันให้มีประสิทธิภาพและปลอดภัย
แรงดันมีกี่ประเภท ?
แรงดันเป็นสิ่งสำคัญในทางกลศาสตร์และฟิสิกส์ มีหลายประเภทขึ้นอยู่กับลักษณะและแหล่งกำเนิดของแรงที่เกิดขึ้น โดยมีประเภทพื้นฐานดังนี้
-
แรงดันทางไฟฟ้า (Electrical Pressure)
เกิดจากการกระทำของประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า มีหน่วยเป็นโวลต์ (Volt) แรงดันทางไฟฟ้าสามารถกระทำกับวัตถุหรือสิ่งของต่างๆ โดยทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านไป ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟฟ้าในพอร์ท USB ที่ใช้ในการชาร์จอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
แรงดันไฟฟ้าเป็นแนวทางที่ใช้ในการวัดและเขียนค่าของความต้านทาน โดยใช้หน่วยเป็นพาสคาล (Pascal) หรือโวลต์ (Volt) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในหลายด้านของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เช่น การวัดความดันของของเหลวในประตูน้ำ การควบคุมแรงดันไฟฟ้าในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ และการทำงานของเครื่องมือทางการแพทย์เช่นเครื่องวัดความดันโลหิต
-
แรงดันแม่เหล็ก (Magnetic Pressure)
เกิดจากแรงที่กระทำโดยแม่เหล็ก โดยมีผลกระทบต่อวัตถุที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นหลักในการทำงานของหลายอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า
-
แรงดันทางกล (Mechanical Pressure)
แรงดันทางกลเกิดจากแรงที่กระทำลงบนพื้นผิวของวัตถุหรือสิ่งของใดๆ ตัวอย่างเช่น แรงดันบรรยากาศที่ทำให้ยางลมในล้อรถยนต์พองอัดและเกิดความแน่นในลมทำให้รถเคลื่อนที่ได้ ซึ่งแรงดันทางกลสามารถแบ่งแยกย่อยได้อีกหลายประเภท เช่น
-
แรงดันในระบบน้ำ
แรงดันน้ำหมายถึงแรงดันในระบบท่อน้ำ หรืออุปกรณ์การส่งกำลังน้ำ โดยวัดด้วยหน่วยปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) หรือบาร์ (bar) แรงดันน้ำสามารถใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องจักรหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ทำงานด้วยน้ำ เช่น กังหันน้ำ ระบบน้ำดับเพลิง รวมไปถึงการใช้ในการคำนวณหาประสิทธิภาพในระบบขนส่งน้ำ เช่น ปั๊มน้ำ หรือแรงดันในเส้นท่อ
-
แรงดันในระบบแก๊ส
แรงดันแก๊สหมายถึงแรงดันที่เกิดจากการกดของแก๊สในระบบ โดยวัดด้วยหน่วยปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) หรือบาร์ (bar) แรงดันแก๊สสามารถใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องจักรหรือเครื่องใช้ที่ใช้แก๊สเป็นเชื้อเพลิง เช่น รถยนต์ เตาเผา เครื่องเป่าลม
-
แรงดันทางเสียง (Acoustic Pressure)
แรงดันทางเสียงเกิดจากการกระทำของคลื่นเสียงที่กระจายอยู่ในชั้นบรรยากาศซึ่งสามารถกำหนดความแรงของเสียงที่ถูกส่งออกมา
-
แรงดันน้ำมัน (Hydraulic Pressure)
แรงดันทางน้ำมันเกิดจากการอัดน้ำมันและส่งแรงดันให้กับส่วนอื่นๆนิยมใช้ใน อุตสาหกรรมที่ต้องการแรงดันสูงๆ เนื่องจากน้ำมันสามารถทางแรงดันได้สูง แต่แลกมาด้วยอุปกรณ์ในระบบที่ราคาสูงเช่นเดียวกัน
-
แรงดันอากาศ (Air Pressure)
แรงดันอากาศเกิดจากน้ำหนักของบรรยากาศที่อยู่บนโลกซึ่งถูกดึงตามแรงโน้มถ่วงจากโลก ปริมาณแรงดันที่เรารู้จักในประจำวันเรียกว่า “ความดันบรรยากาศมาตรฐาน” ซึ่งมีค่าประมาณ 1 บาร์ หรือประมาณ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi) แรงดันอากาศสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระดับต่างๆ ตามสภาวะทางภูมิอากาศ และสามารถวัดได้ด้วยเครื่องมือที่เรียกว่าบารอมิเตอร์หรือบารามิเตอร์
ซึ่งในทางอุตสาหกรรมจะนำแรงดันอากาศมาอัดด้วยเครื่องอัดอากาศเพื่อให้เกิดแรงดันสูง และนำไปใช้ไปประยุกต์ใช้กับเครื่องจักร ซึ่งเรียกกันว่าระบบนิวเมติกส์ เป็นที่แพร่หลายในระบบอุตสาหกรรมเนื่องจากอากาศเป็นแรงดันสะอาด และเป็นทรัพยากรที่มีอยู่มหาศาล
ทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของประเภทแรงดันทั้งหมดที่เราพบเจอบ่อยที่สุด ซึ่งแรงดันแต่ละประเภทจะใช้หน่วยวัดที่แตกต่างกันออกไป ทั้งนี้หากเป็นแรงดันในระบบท่อ (แรงดันลมอัด แรงดันไฮดรอลิค แรงดันของของเหลว) สามารถเข้าไปศึกษาเพิ่มเติมได้ใน หน่วยวัดแรงดัน
สรุป
แรงดันเป็นสิ่งสำคัญที่มีผลกระทบต่อชีวิตประจำวันของมนุษย์ รวมไปถึงการใช้งานเครื่องจักรและอุตสาหกรรมต่างๆ การเข้าใจและการปรับใช้งานแรงดันให้เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบและปรับปรุงสิ่งต่างๆ เพื่อให้เกิดผลผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งการควบคุมแรงดันให้เหมาะสม จำเป็นจะต้องมีอุปกรณ์วัดแรงดันที่ชื่อว่า Pressure Gauge
Pingback: Pressure gauge มีหลักการทำงานอย่างไร ? - UdySupply
Pingback: สิ่งที่ควรรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสุญญากาศ ก่อนซื้อเกจวัดสุญญากาศ
Pingback: ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับหม้อแปลงไฟฟ้ามีกี่ชนิด ราคาเท่าไหร่
Pingback: Diaphragm Pressure Gauge ในงานอุตสาหกรรม
Pingback: การปรับเทียบ Pressure Gauge