选压力传感器绕不开单位换算。bar、kPa、MPa、psi、公斤力、毫米汞柱……同一台设备的铭牌、仪表和图纸上可能同时出现好几种。搞混了量程就选错,装上去要么量程不够,要么读数量级不对。这篇把常用单位之间的关系理清楚。
先分清"压力"和"压强"
工程语境里说的"压力",严格讲指的是压强,也就是单位面积上受到的力。所以压力的国际单位其实是帕斯卡(Pa),定义为"一平方米面积上受到一牛顿的力"。因为 Pa 这个单位太小,工程上用得更多的是它的倍数单位,比如 kPa 和 MPa。
常用单位换算关系
| 单位 | 换算关系 |
|---|---|
| 1 bar(巴) | = 100 kPa = 0.1 MPa = 10 N/cm² |
| 1 mbar(毫巴) | = 0.001 bar = 100 Pa |
| 1 MPa(兆帕) | = 1000 kPa = 10 bar |
| 1 kgf/cm²(公斤力/平方厘米) | = 98066.5 Pa ≈ 0.098 MPa |
| 1 atm(标准大气压) | = 101325 Pa ≈ 0.101 MPa = 760 mmHg |
| 1 torr(托) | = 1 mmHg = 133.32 Pa |
| 1 psi(磅力/平方英寸) | = 6.895 kPa ≈ 0.069 bar |
几个容易记混的地方
- 毫巴和百帕是等值的。早先气象学里常用毫巴,现在改用等值的国际单位百帕。
- 工程大气压和标准大气压不是一回事。1 公斤力/平方厘米 = 0.967841 大气压 = 98066.5 Pa,也就是 1 个工程大气压;而标准大气压是 101325 Pa。两者差了约 3.3%,做精密计算时不能混用。
- 托和毫米汞柱是同一个量。由 1 毫米汞柱产生的压力定义的压强单位就叫托(torr),1 托 = 1 毫米汞柱 = 133.32 Pa,1 标准大气压 = 760 托。
- 公斤力是力的单位,不是压力单位。1 公斤力等于 9.80665 牛顿;写成 kgf/cm² 才是压力。工程上仍在沿用这个单位,看到"公斤"要确认后面跟的是什么。
换算对选型有什么用
搞清楚换算关系,最直接的用处是定压力量程。设备的工艺参数可能给的是 MPa,而传感器样本按 bar 或 psi 标量程,两边对不上就容易选错档。
按行业习惯也有规律可循:液压系统常用 MPa 和 bar;气动和一般工业过程常用 bar 和 kPa;真空和微压场合多用 Pa、kPa 或 torr;进口设备图纸上则常见 psi。看到不同单位,先换算成同一单位,再判断量程够不够、余量合不合适。
当然压力单位还有一些其它表示方法。选型时遇到不认识或者不确定的表示方式,直接问厂家确认,比自己猜要稳妥。
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