将当地大气压加到表压读数上。对于以 psig 为单位的压力表读数，相应的绝对压力计算公式为 (P_{\mathrm{abs}} = P_{\mathrm{gauge}} + P_{\mathrm{atm}})，结果单位为 psia。在对精度有要求的场合，请务必使用中试装置所在地的实际大气压；14.696 psi、101.325 kPa 或 760 mmHg 仅为海平面标准值。

气体定律和热力学计算需要使用绝对压力，而非表压。使用测量地点的大气压对每一个表压读数进行转换，并确保整个计算过程中的压力单位保持一致。

为什么需要绝对压力

表压以大气压为零点

表压是相对于周围大气压的压力测量值：

[ P_{\mathrm{gauge}} = P_{\mathrm{abs}} - P_{\mathrm{atm}} ]

表压读数为零并不意味着容器是空的或处于真空状态，而是意味着容器内的压力与当地大气压大致相等。

绝对压力以完全真空为零点

绝对压力是从零压力或完全真空开始测量的：

[ P_{\mathrm{abs}} = P_{\mathrm{gauge}} + P_{\mathrm{atm}} ]

这是理想气体定律所要求的压力标度：

[ PV = nRT ]

在此方程中使用表压会错误地将大气压视为零，从而可能导致气体体积、摩尔量和流量计算出现严重偏差。

如何进行转换

统一压力单位

大气压必须与表压读数使用相同的单位。

对于以 psi 为单位的表压读数：

[ P_{\mathrm{abs}};(\mathrm{psia})

P_{\mathrm{gauge}};(\mathrm{psig}) + P_{\mathrm{atm}};(\mathrm{psi}) ]

使用标准大气压时：

[ P_{\mathrm{abs}};(\mathrm{psia})

P_{\mathrm{gauge}};(\mathrm{psig}) + 14.696 ]

在工程实践中，当测量不确定度大于这些数值之间的差异时，通常使用 14.70 psi 即可。

示例：正表压

假设中试装置的压力表读数为 25 psig，当地大气压为 14.70 psi。

[ P_{\mathrm{abs}} = 25 + 14.70 = 39.70\ \mathrm{psia} ]

因此，气体定律计算应使用 39.70 psia，而不是 25 psig。

示例：SI 单位

如果传感器读数为 200 kPa 表压，当地大气压为 101.3 kPa：

[ P_{\mathrm{abs}} = 200 + 101.3 = 301.3\ \mathrm{kPa(abs)} ]

结果也可以写成 301.3 kPa 绝对压力，但数据记录应明确标明压力基准。

处理真空读数

负表压

压力表或传感器可能会将真空报告为负表压。例如，在大气压为 101.3 kPa 时，读数为 (-30) kPa 表压：

[ P_{\mathrm{abs}} = -30 + 101.3 = 71.3\ \mathrm{kPa(abs)} ]

转换过程中必须保留负号。

真空标度读数

一些真空仪表将真空度显示为正数，而不是负表压。在这种情况下：

[ P_{\mathrm{abs}} = P_{\mathrm{atm}} - P_{\mathrm{vacuum}} ]

对于 10 inHg 的真空读数，在相减之前必须先将大气压转换为兼容的单位。

等于大气压的真空读数将对应于大约零的绝对压力，尽管现实系统无法达到完全真空。

为什么当地大气压很重要

大气压随地点变化

14.696 psi 或 101.325 kPa 的数值代表海平面的标准大气压。实际压力随海拔和天气变化，因此在需要精确计算或校准级数据时，应使用当地气压计读数。

因此，相关的关系式为：

[ P_{\mathrm{abs}} = P_{\mathrm{gauge}} + P_{\mathrm{atm,local}} ]

记录压力基准

中试装置数据应明确标识每个压力值是：

psig 或 kPag： 表压
psia 或 kPa absolute： 绝对压力
inHg vacuum 或 kPa vacuum： 真空度

如果不说明参考基准，“100 kPa”这样的数值是不完整的。

将转换应用于气体性质

理想气体计算

对于在操作条件下测量的气体体积：

[ n = \frac{P_{\mathrm{abs}}V}{RT} ]

压力必须是绝对压力，温度必须是开尔文温标下的绝对温度。如果体积、压力或温度是在不同的参考条件下报告的，则转换必须考虑所有三个变量。

对于固定量的气体：

[ \frac{P_1V_1}{T_1}

\frac{P_2V_2}{T_2} ]

(P_1) 和 (P_2) 都必须是绝对压力。

标准或参考条件

气体量通常会转换为标准或指定的参考条件。常用的标准条件是 0°C 和 1 atm，此时理想气体的摩尔体积约为 22.414 L/g-mol。

计算应说明所选的标准条件，因为不同机构可能使用不同的参考温度和压力定义。

流量和物料平衡

气体体积流量随压力和温度而变化。将测得的操作流量转换为参考条件需要使用绝对压力比，例如：

[ Q_2 = Q_1 \left(\frac{P_1}{P_2}\right) \left(\frac{T_2}{T_1}\right) ]

此处，两个压力值均为绝对压力，两个温度均为开尔文温度。在此比率中使用表压会扭曲报告的标准流量以及基于此流量的任何物料平衡。

理解权衡

标准大气压只是一个近似值

加上 14.70 psi 很方便，但这假设了标准大气压。由此产生的误差对于教学计算或低精度工艺估算可能是可以接受的，但对于校准、设备测试或精确的气体平衡可能无法接受。

当不确定度显著时，请使用校准过的气压计或记录的现场大气压。

仪表参考基准可能不同

大多数波登管压力表显示表压，但一些变送器和分析仪器报告的是绝对压力。将大气压加到已经是绝对压力的读数上会产生系统误差。

在进行转换之前，请确认仪器数据表、校准记录或显示单位。

传感器位置可能影响解读

压力测量值可能代表传感器接口处的压力，而非设备中其他点的压力。在液体系统中，海拔高度和静水压头也会产生影响：

[ P = P_0 + \rho gh ]

在解释压降、塔器操作、容器压力或差压测量时，这种区别至关重要。

为您的目标做出正确的选择

在每一次计算和数据记录中都要审慎地使用压力基准。

如果您的主要重点是理想气体或热力学计算： 在使用理想气体定律、蒸气压关联式或汽液平衡模型之前，将表压转换为绝对压力。
如果您的主要重点是气体流量和物料平衡： 在转换体积流量时，使用当地大气压、绝对操作压力和绝对参考压力。
如果您的主要重点是真空操作： 正确处理负表压或真空度，并核实所得的绝对压力在物理上是否有意义。
如果您的主要重点是中试装置的安全和控制： 在与操作限值、报警设置或泄压阀规格进行比较之前，确认每台仪器报告的是表压还是绝对压力。

可靠的气体性质计算始于确定压力参考基准，并在应用任何热力学关系之前将表压转换为绝对压力。

总结表：

主题	关键指南
核心转换	绝对压力 = 表压 + 当地大气压
正表压	25 psig + 14.70 psi = 39.70 psia
SI 示例	200 kPa(g) + 101.3 kPa = 301.3 kPa(abs)
真空读数	负表压加到大气压上；真空度则从大气压中减去
气体计算	在气体定律和流量转换中使用绝对压力和开尔文温度
精度	校准、测试和精确平衡时使用实测的当地大气压
数据记录	清晰标注 psig、psia、kPag、kPa(abs) 或真空单位