Pressione relativa e assoluta: differenze

La differenza tra pressione relativa e pressione assoluta è una delle domande più frequenti nella misura della pressione. Dal punto di vista teorico, la distinzione è semplice: la pressione relativa viene misurata rispetto alla pressione atmosferica, mentre la pressione assoluta viene misurata rispetto al vuoto assoluto.

Nella pratica industriale, però, questa differenza può avere conseguenze importanti. La scelta tra un sensore di pressione relativa e un sensore di pressione assoluta influisce sull’accuratezza della misura, sulla stabilità del dato e sulla corretta interpretazione del processo.

Per questo motivo, prima di selezionare un manometro, un trasmettitore o un sensore di pressione, è essenziale capire quale riferimento di pressione richiede l’applicazione.

Che cos’è la pressione relativa?

La pressione relativa misura la differenza tra la pressione del processo e la pressione atmosferica presente nel luogo e nel momento della misura. È quindi una misura riferita all’ambiente circostante.

In altre parole, quando un manometro misura una pressione relativa, il valore indicato rappresenta quanto la pressione del processo è superiore o inferiore alla pressione atmosferica locale. Se il processo è alla stessa pressione dell’atmosfera, il manometro indica zero.

Questo è il motivo per cui la pressione relativa è la misura più utilizzata nella maggior parte delle applicazioni industriali. Molti processi, infatti, devono essere controllati rispetto all’ambiente esterno. È il caso, ad esempio, di circuiti pneumatici, impianti idraulici, pompe, compressori, serbatoi aperti o sistemi in cui la pressione atmosferica è il riferimento operativo naturale.

La pressione relativa viene spesso indicata con unità come bar(g), barg o “pressione manometrica”, a seconda delle convenzioni utilizzate.

Che cos’è la pressione assoluta?

La pressione assoluta misura la differenza tra la pressione del processo e il vuoto assoluto. Il vuoto assoluto rappresenta il punto di riferimento teorico in cui la pressione è pari a zero.

A differenza della pressione relativa, la pressione assoluta non dipende dalla pressione atmosferica locale. Non varia quindi in funzione del clima meteorologico o dell’altitudine del luogo di installazione.

Questo tipo di misura è indispensabile quando il processo deve essere valutato rispetto a un riferimento stabile e indipendente dall’ambiente. La pressione assoluta è utilizzata, ad esempio, in applicazioni di vuoto, processi di laboratorio, misure barometriche, meteorologia, distillazione, confezionamento sottovuoto, sistemi di degasaggio e applicazioni in cui anche piccole variazioni della pressione atmosferica possono influenzare il risultato.

La pressione assoluta viene spesso indicata con unità come bar(a), bara o “pressione assoluta”.

La relazione tra pressione assoluta, relativa e atmosferica

Per comprendere la differenza in modo pratico, è utile considerare la relazione tra i tre valori principali:

Pressione assoluta = pressione relativa + pressione atmosferica

Questa relazione vale quando la pressione relativa è positiva rispetto all’atmosfera. Se la pressione del processo è inferiore alla pressione atmosferica, si entra nel campo del vuoto relativo.

A livello del mare, la pressione atmosferica media è di circa 1.013 mbar. Questo significa che una pressione relativa di 0 bar corrisponde, in condizioni standard, a una pressione assoluta di circa 1.013 bar(a).

Tuttavia, la pressione atmosferica non è costante. Può cambiare in base alle condizioni meteorologiche e all’altitudine. Questa variazione è proprio il motivo per cui, in alcune applicazioni, un sensore di pressione relativa non può sostituire correttamente un sensore di pressione assoluta.

Perché la pressione atmosferica influenza la misura relativa

La pressione atmosferica, chiamata anche pressione barometrica, varia continuamente. Le condizioni meteorologiche possono causare oscillazioni dell’ordine di alcune decine di millibar. Anche l’altitudine ha un impatto significativo: più ci si allontana dal livello del mare, più la pressione atmosferica diminuisce.

In una misura di pressione relativa, queste variazioni sono incluse nel riferimento dello strumento. In molte applicazioni industriali questo non crea problemi, perché il processo deve essere controllato rispetto all’atmosfera locale.

In altre applicazioni, invece, la variazione della pressione atmosferica può generare un errore rilevante. Se un sensore di pressione relativa viene usato in un’applicazione che richiede una misura assoluta, il valore misurato può essere influenzato da due fattori principali:

• variazioni meteorologiche, che possono introdurre errori di circa ±30 mbar;
• variazioni di altitudine, che possono arrivare fino a circa 200 mbar passando dal livello del mare a 2.000 metri.

L’impatto di questi errori dipende dal campo di misura. Su un’applicazione pneumatica con campo di 1 bar, un errore di alcune decine o centinaia di millibar può essere molto significativo. Su un’applicazione oleodinamica a 400 bar, lo stesso errore può risultare trascurabile.

Quando scegliere una misura di pressione relativa

Nella grande maggioranza delle applicazioni industriali, la pressione da misurare è una pressione relativa. Questo spiega perché sensori, trasmettitori e manometri relativi siano i più utilizzati.

La pressione relativa è generalmente la scelta corretta quando il processo lavora rispetto all’atmosfera e quando eventuali variazioni della pressione barometrica non compromettono la funzionalità o la sicurezza dell’impianto.

Esempi tipici includono:

• circuiti pneumatici;
• impianti idraulici;
• compressori;
• pompe;
• serbatoi aperti;
• impianti HVAC;
• sistemi di distribuzione fluidi;
• macchine industriali;
• applicazioni di processo con pressioni medio-alte.

In questi casi, il riferimento atmosferico è coerente con il modo in cui il processo viene controllato. Il valore di pressione relativa indica direttamente la sovrapressione o depressione rispetto all’ambiente circostante.

Quando scegliere una misura di pressione assoluta

La pressione assoluta deve essere scelta quando il processo richiede un riferimento indipendente dall’atmosfera. È necessaria quando variazioni meteorologiche o altimetriche possono alterare il risultato della misura o influenzare il comportamento del processo.

Esempi tipici includono:

• applicazioni di vuoto;
• misure di pressione barometrica;
• processi di laboratorio;
• distillazione;
• confezionamento sottovuoto;
• processi chimici sensibili;
• sistemi di degasaggio;
• controllo di gas in condizioni definite;
• applicazioni in cui il campo di misura è molto basso.

In queste applicazioni, la pressione atmosferica non deve entrare nel risultato della misura. Il sensore deve quindi riferirsi al vuoto assoluto, in modo da fornire un valore stabile e confrontabile indipendentemente dal luogo e dalle condizioni meteorologiche.

Pressione relativa o assoluta: confronto pratico

Questo confronto mostra perché la scelta non deve essere fatta solo in base al campo di pressione. Il riferimento della misura è altrettanto importante.

Errori frequenti nella scelta del sensore di pressione

Uno degli errori più comuni consiste nell’utilizzare un sensore di pressione relativa in un’applicazione che richiede una misura assoluta. Questo può accadere perché i due strumenti possono sembrare simili, soprattutto se hanno lo stesso campo di misura e lo stesso segnale di uscita.

Il problema nasce dal riferimento interno. Un sensore relativo compensa rispetto all’atmosfera, mentre un sensore assoluto misura rispetto al vuoto. Se il riferimento non è corretto, il dato può risultare stabile in alcune condizioni e impreciso in altre.

Un altro errore frequente riguarda le applicazioni a bassa pressione. Quando il campo di misura è ridotto, anche piccole variazioni barometriche possono diventare una quota importante del valore misurato. In questi casi, la scelta tra pressione relativa e assoluta deve essere valutata con particolare attenzione.

Infine, è importante non confondere la pressione relativa negativa con la pressione assoluta. Una depressione rispetto all’atmosfera non significa pressione assoluta zero. Il vuoto assoluto è un riferimento teorico, mentre molte applicazioni di vuoto lavorano in realtà con valori assoluti superiori a zero.

Il ruolo del manometro nella misura della pressione

Il manometro meccanico è spesso associato alla misura di pressione relativa. Nella maggior parte delle applicazioni industriali, un manometro indica la differenza tra la pressione del processo e l’atmosfera.

Il funzionamento di un manometro a molla Bourdon si basa sulla deformazione di un elemento elastico interno. Quando la pressione aumenta, la molla Bourdon si deforma e il movimento viene trasmesso alla lancetta, che indica il valore sul quadrante.

Questo principio è robusto e affidabile, ma il riferimento della misura rimane determinante. Per questo motivo, quando si seleziona uno strumento di pressione, non bisogna considerare solo il tipo di connessione, il materiale, il campo scala o l’accuratezza, ma anche il tipo di pressione da misurare: relativa o assoluta.

Come scegliere tra pressione relativa e pressione assoluta

La scelta corretta parte dall’applicazione. Se il processo deve essere misurato rispetto all’atmosfera locale, la pressione relativa è di solito la soluzione più adatta. Se invece il processo deve essere misurato rispetto a un riferimento stabile e indipendente dall’ambiente, serve una misura assoluta.

Alcune domande aiutano a chiarire la scelta:

• Il processo è influenzato dalle variazioni meteorologiche?
• L’impianto può essere installato ad altitudini diverse?
• Il campo di misura è basso?
• L’applicazione riguarda il vuoto?
• Il dato deve essere confrontabile in luoghi diversi?
• La pressione atmosferica deve essere esclusa dal risultato?

Se la risposta a una o più di queste domande è sì, una misura di pressione assoluta può essere necessaria.

Conclusione

La differenza tra pressione relativa e pressione assoluta dipende dal riferimento utilizzato. La pressione relativa misura la differenza rispetto alla pressione atmosferica locale. La pressione assoluta misura la differenza rispetto al vuoto assoluto.

Nella maggior parte delle applicazioni industriali, la pressione relativa è la soluzione più utilizzata e più adatta. Tuttavia, quando il processo richiede un riferimento indipendente dal clima, dall’altitudine o dalle variazioni barometriche, è necessario utilizzare una misura di pressione assoluta.

La scelta corretta evita errori di misura, migliora l’affidabilità del processo e consente di selezionare il sensore, il trasmettitore o il manometro più adatto all’applicazione reale.

Se non siete sicuri che la vostra applicazione richieda una misura di pressione assoluta o relativa, è consigliabile verificare il riferimento di misura richiesto dal processo prima di selezionare lo strumento.

FAQ

1. Qual è la differenza tra pressione relativa e pressione assoluta?

La pressione relativa viene misurata rispetto alla pressione atmosferica locale. La pressione assoluta viene misurata rispetto al vuoto assoluto, quindi non dipende dal meteo o dall’altitudine.

2. Quando si usa la pressione relativa?

La pressione relativa si usa nella maggior parte delle applicazioni industriali, come impianti pneumatici, oleodinamici, pompe, compressori e sistemi in cui il riferimento naturale è la pressione atmosferica.

3. Quando serve la pressione assoluta?

La pressione assoluta è necessaria in applicazioni di vuoto, misure barometriche, processi di laboratorio, distillazione, confezionamento sottovuoto e applicazioni in cui le variazioni atmosferiche non devono influenzare la misura.

4. Perché un sensore relativo può generare errori in una misura assoluta?

Perché il sensore relativo utilizza la pressione atmosferica come riferimento. Se l’applicazione richiede una misura rispetto al vuoto assoluto, le variazioni meteorologiche e di altitudine possono introdurre errori aggiuntivi.

5. Qual è la formula tra pressione assoluta e relativa?

In condizioni di pressione positiva rispetto all’atmosfera, la relazione è: pressione assoluta = pressione relativa + pressione atmosferica.

6. Le variazioni di altitudine influenzano la pressione relativa?

Sì. La pressione atmosferica diminuisce con l’altitudine. Questo può introdurre errori significativi se un sensore relativo viene utilizzato al posto di un sensore assoluto, soprattutto nei campi di misura bassi.

Se non siete sicuri che la vostra applicazione richieda una pressione assoluta o una pressione relativa, non esitate a contattarci.