Omvandlare för tryckenheter: Pa, kPa, bar, atm och psi

Omvandlare för tryckenheter

Tryck är den kraftmängd som verkar på varje del av en yta. En omvandlare för tryckenheter skriver om ett tryck från en enhet till en annan, till exempel pund per kvadrattum till bar. Den här sidan omvandlar mellan pascal, kilopascal, bar, standardatmosfärer och psi och visar alla fem värden samtidigt.

Vad omvandlaren gör

Besökaren skriver in ett tal och väljer den enhet som talet anges i. Sidan visar samma tryck i alla fem enheterna.

• Resultaten visas med åtta signifikanta siffror. Endast visningen avrundas. Omvandlingen görs på det inskrivna talet.
• Ett resultat som är mindre än 0,0001 eller är en miljard eller större visas i vetenskaplig notation. Noll visas som ett vanligt 0.
• Negativa värden godtas, eftersom ett manometertryck kan vara negativt.
• En tom ruta ger en uppmaning i stället för ett tal. En länk med en enhet som sidan inte erbjuder ger ett meddelande i stället för en omvandling.

De fem enheterna

En pascal är en newton kraft fördelad över en kvadratmeter. De fyra andra enheterna motsvarar vardera ett fast antal pascal, och inget av dessa tal är ett mätvärde, så inget av dem förändras över tid.

Formel för tryckomvandling

Eftersom varje enhet här är en fast multipel av pascal består en omvandling av en multiplikation och sedan en division. Värdet omvandlas först till pascal och sedan tillbaka till den önskade enheten:

$P_2 = \frac{P_1 \times k_1}{k_2}$

där $P_1$ är det inmatade trycket, $k_1$ är antalet pascal i en enhet av den valda enheten, $k_2$ är antalet pascal i en enhet av den önskade enheten och $P_2$ är svaret.

Inget läggs till eller dras ifrån på vägen. Alla fem skalor visar noll vid samma tryck, så det är bara stegets storlek som ändras. Temperatur är fallet där detta inte stämmer: Celsius och Fahrenheit börjar räkna från olika punkter, så en omvandlare som bara multiplicerade skulle ange 0 °C som 0 °F i stället för 32 °F.

Var psi-faktorn kommer ifrån

En psi är en pundkraft per kvadrattum. Omvandlaren beräknar den utifrån två exakta definitioner i stället för att kopiera ett tryckt decimaltal:

$1\ \mathrm{psi} = \frac{F}{A} = \frac{4.4482216152605\ \mathrm{N}}{(0.0254\ \mathrm{m})^2}$

där $F$ är en pundkraft i newton och $A$ är en kvadrattum i kvadratmeter.

Båda indata är definitioner. Den internationella tummen har varit exakt 0,0254 m sedan den internationella överenskommelsen om yard och pund från 1959. Pundkraften är det internationella pundet från 1959, exakt 0,45359237 kg, multiplicerat med standardtyngdkraften, som den 3:e generalkonferensen för mått och vikt fastställde till exakt 9,80665 m/s² år 1901. Den produkten är exakt 4,4482216152605 N, enligt tabellen i NIST:s specialpublikation 811, bilaga B.

Divisionen är också exakt, som bråket 8 896 443 230 521 / 1 290 320 000. Dess decimalutveckling tar aldrig slut. Den börjar med 6 894,757293168362000…, så varje decimal som någonsin tryckts för psi är en avrundad version av den, inklusive de 6 894,757 Pa som anges av NIST.

Exempel: ett bildäck vid 32 psi

Ett däck som fyllts till 32 psi (221 kPa) håller 32 pund (14,5 kg)kraft på varje kvadrattum. Multiplicering med psi-faktorn omvandlar detta till pascal:

$P = 32 \times 6\,894.757293168361\ldots = 220\,632.2333\ldots\ \mathrm{Pa}$

Om resultatet sedan divideras med var och en av de andra faktorerna fås resten. Med åtta signifikanta siffror visar sidan 220 632,23 Pa, 220,63223 kPa, 2,2063223 bar och 2,1774708 atm.

Mellansteget är värt att läsa två gånger. Bar fås genom division med 100 000 och atmosfärer genom division med 101 325, så de två svaren skiljer sig åt med ungefär 1,3 procent. De ligger nära varandra, men är inte samma.

Vanliga tryckomvandlingar

Varje rad nedan anger det värde som en enhet ger i de fyra andra, med åtta signifikanta siffror.

Vilka värden är exakta och vilka är avrundade

Fyra av de fem faktorerna är exakta heltal, så en omvandling mellan dem begränsas bara av räknearbetet, inte av konstanterna.

• 1 kPa är exakt 1 000 Pa. Prefixet kilo betyder ett tusen.
• 1 bar är exakt 100 000 Pa. Bar är inte en SI-enhet, men Internationella byrån för mått och vikt listar den i SI-broschyren bland de enheter som får användas tillsammans med SI, med detta exakta värde.
• 1 atm är exakt 101 325 Pa. Den 10:e generalkonferensen för mått och vikt fastställde den år 1954 i resolution 4.
• 1 psi (6,9 kPa) är exakt som bråk men kan inte skrivas exakt som decimaltal, av den anledning som anges ovan.

Den avrundning som läsaren faktiskt ser kommer från visningen, inte från konstanterna. Åtta signifikanta siffror räcker för att visa ett definierande värde i sin helhet och är tillräckligt få för att dölja datorns sista beräkningssiffror, som innehåller avrundningsfel snarare än information.

Manometertryck och absoluttryck

En däcktrycksmätare mäter inte hela trycket inne i däcket. Den mäter hur mycket detta tryck överstiger lufttrycket utanför. Ett värde som mäts på detta sätt är ett manometertryck, medan ett värde räknat från fullständigt vakuum är ett absoluttryck. Vid havsnivå skiljer sig de två ungefär en atmosfär.

Ett däck med ett mätartryck på 32 psi har därför ungefär 46,7 psi absoluttryck. Omvandlaren vet inte vilken typ av avläsning som har skrivits in, så den omvandlar talet som det är och sätter ingen nedre gräns. Det är avsiktligt: ett absoluttryck kan inte sjunka under noll, men ett manometertryck under noll är ett vanligt partiellt vakuum.

Vanliga frågor och svar

Hur många psi är 1 bar? 1 bar är 100 000 Pa, och division med psi-faktorn ger 14,503774 psi med åtta signifikanta siffror. Den vardagliga avrundningen är 14,5 psi (100 kPa).

Är en bar samma sak som en atmosfär? Nej. En bar är 100 000 Pa och en standardatmosfär är 101 325 Pa, så 1 atm är exakt 1,01325 bar. Atmosfären är ungefär 1,3 procent större. De två blandas ofta ihop i vardagligt bruk, vilket fungerar för en grov uppskattning men är fel vid beräkningar.

Hur många kilopascal är 1 psi? 6,8947573 kPa med åtta signifikanta siffror, vanligtvis angivet som 6,895 kPa.

Varför innehåller psi-faktorn så många siffror? Eftersom det är en division som aldrig går jämnt ut. Omvandlaren beräknar den utifrån den exakta tummen och den exakta pundkraften, i stället för att lagra ett decimaltal som redan har kortats. En förkortad faktor skulle föra in ett litet fel i varje psi-resultat.

Kan ett negativt tryck omvandlas? Ja. Manometertryck går under noll när trycket inuti är lägre än lufttrycket utanför, så sidan omvandlar negativa värden i stället för att avvisa dem.

Vilken enhet bör användas? Pascal och kilopascal är SI-enheterna och används som standard inom vetenskap och teknik. Bar är vanligt inom europeisk industri och på dykutrustning, psi är vanligt i USA och på däcktrycksmätare, och atmosfärer används främst för jämförelser med det vanliga lufttrycket vid havsnivå.