ゲージ圧は大気圧をゼロにした圧力、絶対圧は完全な真空をゼロにした圧力で、両者の差はその場の大気圧（標準大気圧は101.325kPa）です。そのため絶対圧＝ゲージ圧＋大気圧という1本の式で、いつでも行き来できます。
工場の圧力計や連成計の多くはゲージ圧を示す一方で、真空度や蒸気表、気体の体積計算は絶対圧が基準になります。同じ「100kPa」でも基準を取り違えると、蒸気の温度が約21℃もずれるため、図面の「G」や「abs」の読み分けが欠かせません。
本記事では、ゲージ圧と絶対圧の違いと換算方法、圧力計・連成計・真空計がどちらを表示しているか、計算でどちらを使うかについて解説します。
- ゲージ圧は大気圧が0、絶対圧は完全真空が0。換算は絶対圧＝ゲージ圧＋大気圧で、0.5MPaGは約0.60MPa absになる
- ブルドン管式の圧力計・連成計・真空計はゲージ圧を示し、真空計の目盛は－0.1〜0MPaのように負の値で表す
- ボイル・シャルルの法則、Nm³の換算、NPSH、真空ポンプの到達圧力は絶対圧で計算する
- 蒸気表は表ごとに基準が違い、100kPaを絶対圧で読むと99.61℃、ゲージ圧で読むと120.42℃になる
- 大気圧は標高で下がり、標高2,000mでは約780hPaのため、同じ真空でもゲージ圧の読みが変わる
ゲージ圧と絶対圧は何が違う？
違いはどこをゼロにして圧力を数えるかだけで、測っている圧力そのものは同じです。ゲージ圧は周りの大気圧を0とし、それより高ければ正、低ければ負の値になります。
絶対圧は気体の分子がまったくない完全真空を0とするため、負の値にはなりません。地上の大気そのものも絶対圧では約101kPaあり、私たちは常にこの圧力を受けながら暮らしています。
左が絶対圧、右がゲージ圧の目盛で、2本のずれがちょうど大気圧の101.3kPaです。
※大気圧を101.3kPaとした場合の値です。間隔は説明用で、目盛の比率はそろえていません。
2つの基準の違いを表にすると、次のとおりです。ゼロ点以外に、負の値の有無、単位の書き方、主に使う計器と場面も分かれます。
| 観点 | ゲージ圧 | 絶対圧 |
|---|---|---|
| ゼロ点 | その場の大気圧 | 完全真空 |
| 大気中の値 | 0 | 約101.3kPa（標準大気圧101.325kPa） |
| 負の値 | あり（大気圧より低い圧力） | なし |
| 単位の書き方 | MPaG、kPaG、barg、psig | MPa abs、kPaA、bara、psia |
| 主な計器 | 圧力計、連成計、真空計、一般の圧力センサー | 絶対圧力計、真空計測用の絶対圧センサー、気圧計 |
| 主な使い道 | 配管・タンクの運転管理、強度の検討、安全弁の設定 | 真空度、蒸気表、気体の体積・質量の計算 |
ゲージ圧と絶対圧はどう換算する？
換算は絶対圧＝ゲージ圧＋大気圧で、逆向きはゲージ圧＝絶対圧－大気圧です。蒸気メーカーのTLVも大気圧を101.3kPaとし、100kPaGは201.3kPa absになると例示しています。
基準を確かめてから足し引きし、最後に単位をそろえます。
足す大気圧は、設備の運転管理や概算なら標準値の101.3kPaで十分です。一方で、真空度の管理や気体の流量を精密に求めるときは、その日その場所の気圧を測って足す必要があります。
代表的な値を換算すると、次のようになります。kgf/cm²やmmHgなど他の単位との行き来は、圧力の単位換算表で一覧にしています。
左がゲージ圧、棒の長さと数字が絶対圧（kPa abs）です。
単位：kPa abs（大気圧101.3kPaで計算）
※－0.1MPaGは計算上ほぼ完全真空ですが、実際の大気圧は101.3kPaより低い日もあるため、真空計がこの値まで振れるとは限りません。
負のゲージ圧と「真空度」の言い方
大気圧より低い圧力は、言い方が3通りあるため混乱しやすい領域です。真空計の読み「－80kPa」はゲージ圧、真空ポンプの到達圧力のようにPaやkPa absで書かれた値は絶対圧で、真空の程度を示すときは完全真空を基準にした絶対圧を使うのが真空技術の決まりです。
古い単位では、大気圧からどれだけ下がったかをcmHgVで表す現場もあり、鷺宮製作所の換算表では50cmHgVが－0.0667MPa、0.0347MPa absに当たります。水銀柱の高さで圧力を表す考え方は、760mmHgと水銀柱の圧力で式から確かめられます。
圧力計・連成計・真空計はどちらを表示している？
工場で見かけるブルドン管式の圧力計・連成計・真空計は、どれもゲージ圧を表示します。違うのは目盛の範囲で、大気圧を0として正の側だけか、負の側だけか、その両方かで呼び名が変わります。
上の3つはゲージ圧、絶対圧力計だけが完全真空を0にしています。
※目盛例は長野計器の普通形圧力計・絶対圧力計（DA1）のカタログから抜き出したものです。
長野計器の絶対圧力計DA1は真空室を内蔵し、単独で完全真空を基準にした圧力を測れます。カタログでは最大目盛が大気圧以下のレンジは大気圧が最大許容圧力とされ、大気中に置いた時点で目盛の上限近くを指す点が、ゲージ圧の計器との大きな違いです。
圧力センサーは中の構造で基準が決まる
電気信号を出す圧力センサーも、ゲージ圧タイプと絶対圧タイプに分かれます。Trafagの技術資料によると、産業用途ではゲージ圧（相対圧）タイプが最も一般的で、受圧膜の裏側が大気につながっているか、真空の密閉室かで基準が決まります。
受圧膜の裏側に何がつながっているかで、ゼロ点が大気圧か真空かが決まります。
※Trafag「絶対圧力と相対圧力の測定」の測定原理図をもとに簡略化しています。
ゲージ圧センサーは通気孔から入る大気を基準に差を測るので、天気や標高で大気圧が変わっても、大気中では0を指し続けます。絶対圧センサーは裏側が真空なので、大気中でも約101kPaを示し、気圧の変化もそのまま読みに表れます。
図面・仕様書の単位の書き方
図面や仕様書では、単位の末尾の文字でどちらの基準かを書き分けます。末尾に何もない「MPa」は社内の慣習でゲージ圧を指すことが多いものの、真空機器や海外の資料では絶対圧の意味で使われることもあるため、注記を確かめるのが安全です。
「G」「g」はゲージ圧、「abs」「A」「a」は絶対圧を表します。
表示を確かめる順番
現場で計器の表示がどちらか迷ったら、目盛、単位、銘板・仕様書の順に見ると判断がつきます。大気に開放した状態で0を指せばゲージ圧、約101kPaを指せば絶対圧というのが、最後の決め手になります。
目盛で見当をつけ、単位と書類で確定させます。
計算や設計では、どちらの圧力を使う？
気体の量や状態を求める式は、すべて絶対圧で計算します。ボイル・シャルルの法則や状態方程式pV＝nRTは圧力が0のとき気体がない前提の式なので、ゼロ点が大気圧のゲージ圧を入れると答えが合いません。
一方で、容器の壁にかかる力は内側と外側の圧力差で決まるため、強度や肉厚の検討、安全弁の設定圧力はゲージ圧で扱うのが一般的です。ただし、適用する規格や設計基準で基準の取り方が決まっているため、計算の前に必ず確認します。
気体の量・状態は絶対圧、壁にかかる力と運転管理はゲージ圧が基本です。
※蒸気表は表ごとに基準が異なるため、表の単位に合わせて値を入れます。強度計算の扱いは適用する規格に従います。
ポンプの吸込み側で使うNPSH（キャビテーションを起こさない余裕）も、液面の圧力と飽和蒸気圧を絶対圧で比べる計算です。式の組み立て方はNPSHaとNPSHrの計算方法で、押込みと吸上げの例を使って説明しています。
ボイルの法則でゲージ圧を使うとどうなる？
0.5MPaGの圧縮空気が1m³のタンクに入っているとき、大気圧まで膨らませた体積を求める例で比べます。温度一定の理想気体とすると、絶対圧の比は0.6013÷0.1013で約5.9倍となり、大気圧で約5.9m³、タンクから外へ出せるのは約4.9m³です。
体積の比は絶対圧の比で決まり、ゲージ圧の0.5や0を入れると計算できません。
※0.6013MPa abs×1m³＝0.1013MPa abs×V から V≒5.9m³。実際の放出では温度が下がるため、量は条件で変わります。
同じ式にゲージ圧を入れると大気側が0になって割り算ができず、ゲージ圧の比で5倍と見積もると約0.9m³少なく出ます。ガスの流量をNm³（0℃・1気圧に直した体積）に換算する計算も同じ理屈で、絶対圧と絶対温度を使います。
蒸気表で取り違えるとどうなる？
蒸気表は絶対圧基準とゲージ圧基準の両方が出回っていて、表の単位を見ずに値を入れると、100kPa前後では飽和温度が20〜30℃ずれます。TLVの表では、100kPaは絶対圧なら99.61℃ですが、ゲージ圧なら120.42℃です。
青がゲージ圧で読んだ場合、灰色が絶対圧で読んだ場合の飽和温度です。
単位：℃（飽和蒸気の温度）
※数値はTLV「蒸気表の読み方」の飽和蒸気表から。50kPaで約30℃、100kPaで約21℃の差があります。
TLVも「絶対圧をゲージ圧と取り違えると問題が起きやすい」と注意を促しています。加熱器の出口温度や過熱蒸気の計算で値が合わないときは、まず表の基準を疑うと原因に早くたどり着けます。過熱蒸気の温度の求め方は過熱度の計算方法にまとめています。
高地や天気でゲージ圧の読みはどう変わる？
ゲージ圧は大気圧との差なので、同じ絶対圧でも大気圧が下がればゲージ圧の読みは変わります。Trafagの資料では、標準気圧1013.25hPaに対し、海抜500mで950hPa前後、海抜2,000mで780hPa前後とされています。
標高2,000mでは大気圧が海抜0mの約77%まで下がります。
単位：hPa（絶対圧）
※Trafagの技術資料の値。実際の大気圧は天候でも上下します。
影響が大きいのは真空側の読みです。21kPa absの真空は、海抜0m付近では約－80kPaGと読めますが、大気圧が78kPaの標高2,000mでは約－57kPaGになり、真空計はそもそも－78kPaより下に振れません。
このため、工場の所在地が違う設備で真空の運転値を比べるときや、真空ポンプの到達圧力を確かめるときは、ゲージ圧ではなく絶対圧で比べます。ポンプごとの到達圧力の違いは真空ポンプの種類と選び方で比べており、内容はYouTubeの解説動画でも図解で見られます。
ゲージ圧と絶対圧のよくある質問
0.1MPaは1気圧と同じですか？
同じではありません。1気圧（標準大気圧）は101.325kPaで、0.1MPa（100kPa、1bar）より約1.3%大きい値です。概算では1気圧を0.1MPaとみなすこともありますが、精密な換算では101.325kPaを使います。
kgf/cm²Gとはどういう意味ですか？
kgf/cm²Gは、SI単位に移る前に使われていた単位で表したゲージ圧です。1kgf/cm²は0.0980665MPaなので、古い銘板の7kgf/cm²Gは約0.69MPaGに当たります。
絶対圧センサーなのに大気中で0を表示するのはなぜですか？
絶対圧タイプでも、1013hPa absがかかった状態を0MPaとして出力する製品があるためです。鷺宮製作所の圧力センサはこの方式で、完全真空を0にする方式とは出力の読み方が異なるため、仕様書で0点の定義を確かめます。
cmHgVとは何の単位ですか？
cmHgVは、大気圧からどれだけ圧力が下がったかを水銀柱の高さ（cm）で表す真空側の単位です。76cmHgVでほぼ完全真空になり、50cmHgVは－0.0667MPa、絶対圧では0.0347MPa absに相当します。
まとめ
- ゲージ圧と絶対圧の差はゼロ点だけで、ゲージ圧に大気圧を足すと絶対圧になる
- 概算の大気圧は101.3kPa、真空度や流量を精密に求めるときは現地の実測値を使う
- 圧力計・連成計・真空計はゲージ圧、絶対圧力計と絶対圧センサーは完全真空が基準
- 気体の式・Nm³換算・NPSH・真空度は絶対圧、強度や安全弁の設定はゲージ圧が基本
- 蒸気表と単位の末尾（G・abs）を確かめ、迷ったら大気開放時の指示で判断する
圧力の基準の読み分けは、計装・保全の現場で毎日のように出てくる基本です。流量や液面を圧力の差から測る仕組みは差圧伝送器の解説、計器と保全の関連記事は設備保全とセンサー・計測のページにまとめています。
ボイラーや圧力容器の取り扱いを資格で学びたい方は、2級ボイラー技士などのエネルギー・ユーティリティの講座と受講料も比較材料にできます。
出典
出典・参考資料（7件）を開く出典・参考資料を閉じる
- 標準大気圧の定義：IUPAC Gold Book「standard atmosphere」
- ゲージ圧・絶対圧の基準、蒸気表の数値：TLV「How to read a steam table」
- センサーの構造、標高と大気圧：Trafag「絶対圧力と相対圧力の測定」（PDF）
- 絶対圧力計の仕様：長野計器「絶対圧力計 DA1」カタログ（PDF）
- 圧力計・真空計・連成計の目盛範囲：長野計器「普通形圧力計」カタログ（PDF）
- 圧力センサの種類と真空度換算表：鷺宮製作所「圧力センサ」カタログ（PDF）
- 真空度は絶対圧で表す、Torrの定義：コトバンク「真空計」（世界大百科事典・日本大百科全書）
TOOLS & SERVICES
製造業で働く人の、仕事の道具・サービス紹介
これからの働き方、資格の勉強、打合せの記録。MONOSCOPE で紹介している3つです。
CAREER社外の仕事を知りたい転職・キャリアガイド今の会社で続けるか、社外にも目を向けるか。考える視点と転職サービスの紹介。仕事と働き方を考える ›
LICENSE仕事に関わる資格を学びたいSAT電験三種・エネ管・QC検定など。職種から資格を選べる表と受講料の比較。SATの対象資格を見る ›
RECORD打合せを記録したいPLAUD録音から文字起こし・要約まで。3機種の選び方と業務で使う前の確認表。PLAUDの使い方を見る ›
NEWSLETTER
設備保全の記事を、週1回まとめてメールで受け取る
週刊MONOSCOPEは、登録時に選んだ職種・業種に合わせた記事を週1回お届けする無料のメルマガです。
設備保全を選んだ状態で登録へ ›
無料・週1回。登録後に届く確認メールのリンクを押すと登録が完了します。配信はメール内のリンクからいつでも停止できます。
WEEKLY NEWS
今週の製造業ニュース10選
メルマガは職種・業種に合わせた記事。LINEとnoteでは、全員共通の10本を毎週土曜の朝にお届けします。
LINEでニュース10選を受け取るnote今週のニュース10選をnoteで読む ›
