Các đơn vị đo áp suất: Ý nghĩa, quy đổi và ứng dụng trong thực tế

Trên thế giới, các khu vực khác nhau sử dụng các hệ đo lường áp suất riêng biệt, dẫn đến sự đa dạng trong cách đo lường và hiển thị áp suất. Ví dụ, các quốc gia sử dụng hệ đo lường Anh như Mỹ thường sử dụng đơn vị PSI (pound per square inch), trong khi châu Âu và nhiều nơi khác ưu tiên đơn vị Bar. Tại châu Á, đặc biệt là Nhật Bản, Megapascal (Mpa) lại được sử dụng phổ biến. Bên cạnh đó, Hệ đo lường quốc tế (SI) công nhận Pascal (Pa) là đơn vị chuẩn để đo áp suất.

Sự khác biệt trong các đơn vị đo áp suất không chỉ khiến người sử dụng dễ dàng bị nhầm lẫn, mà còn có thể gây ra những sai sót nghiêm trọng trong quá trình vận hành thiết bị, đặc biệt là trong ngành công nghiệp khí nén, nơi áp suất đóng vai trò vô cùng quan trọng. Việc hiểu rõ các đơn vị đo áp suất, biết cách quy đổi chính xác và ứng dụng chúng một cách hợp lý sẽ giúp đảm bảo hiệu suất tối ưu và an toàn cho hệ thống. Cùng tìm hiểu để tránh những rủi ro không đáng có và nâng cao hiệu quả công việc!

>> Xem thêm: Áp suất là gì ?

Những đơn vị đo áp suất phổ biến

Pa (Pascal)

1 Pascal (Pa) tương đương với 1 Newton/mét vuông (N/m²), nghĩa là áp suất được tạo ra khi một lực 1 Newton tác động lên diện tích 1 mét vuông. 

1 Pa chỉ tương đương với lực của một tờ giấy tác động lên mặt bàn. Trong hệ đo lường quốc tế (SI), đơn vị đo áp suất là Pascal (Pa), được đặt theo tên nhà toán học và vật lý học người Pháp Blaise Pascal.

Vì giá trị của Pascal rất nhỏ, các bội số như kilopascal (kPa) và megapascal (MPa) thường được sử dụng để đo áp suất trong các ứng dụng thực tế. Nhờ việc sử dụng các bội số này, việc đo và tính toán áp suất trong các ngành công nghiệp trở nên đơn giản và thực tế hơn.

kPa (Kilopascal)

1 kPa = 1.000 Pa.

Đơn vị này thường được dùng để đo áp suất trong các ứng dụng kỹ thuật, chẳng hạn như áp suất trong lốp xe, hệ thống khí nén, hoặc trong các thiết bị điều hòa không khí, cơ khí, và ô tô, thí nghiệm, đo y tế. Là đơn vị đo hệ đo lường quốc tế (SI).

Bar

1 bar = 100 kPa

Được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp khí nén, đặc biệt cho các máy nén khí và các thiết bị công nghiệp khác. Đơn vị Bar cũng được sử dụng rộng rãi trong đo áp suất của các bình chứa khí và hệ thống thủy lực. Mặc dù không phải là một đơn vị SI, Bar vẫn được công nhận và sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.

kg/cm² (kilogram trên centimét vuông)

1 kg/cm² tương đương với lực tác dụng của 1 kg trên mỗi 1 cm² diện tích bề mặt. Đây là đơn vị đo áp suất dựa trên đơn vị khối lượng (kg) và diện tích (cm²), nhưng không phải là đơn vị tiêu chuẩn của hệ đo lường quốc tế (SI).

1 kg/cm² ≈ 0.98 bar

Là một đơn vị đo áp suất, thường được sử dụng trong các ứng dụng kỹ thuật, đặc biệt là trong ngành khí nén và cơ khí. Nó vẫn rất phổ biến trong thực tế, đặc biệt là ở các quốc gia sử dụng hệ mét. Nó rất quen thuộc với kỹ thuật vận hành việt nam.

MPa (Megapascal)

1 MPa = 1.000 kPa = 1.000.000 Pa

Thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp nặng, ví dụ như trong các hệ thống thủy lực, máy nén khí công nghiệp, và các vật liệu chịu áp lực cao như bê tông cường độ cao và thép. Mpa là bội số Pa trong hệ đo lường quốc tế (SI).

PSI (Pound per Square Inch)

PSI đo lường áp suất bằng cách tính lượng lực (pound) tác dụng lên mỗi inch vuông diện tích bề mặt.

1 PSI = 1 pound (lực) / 1 inch vuông diện tích.

1 PSI = 6894.76 Pa ≈ 0.06895 bar

PSI là một đơn vị đo áp suất thuộc Hệ đo lường Anh (Imperial System), hay còn gọi là Hệ đo lường Anh-Mỹ. Đây là hệ thống đo lường phổ biến ở các quốc gia như Hoa Kỳ và một số quốc gia khác không sử dụng hệ đo lường quốc tế (SI). Là đơn vị đo áp suất phổ biến ở Bắc Mỹ, đặc biệt trong các ngành công nghiệp ô tô, lốp xe, và các hệ thống khí nén trong ngành công nghiệp nhẹ. PSI cũng thường được sử dụng trong các máy nén khí thương hiệu của Mỹ như Ingersoll Rand, Sullair, và các thiết bị áp suất nhỏ khác.

mmHg (milimet thủy ngân)

mmHg là viết tắt của milimet thủy ngân, nghĩa là độ cao của cột thủy ngân được đo bằng milimet. Khi áp suất tác động lên thủy ngân, nó làm tăng hoặc giảm chiều cao của cột thủy ngân trong một ống nghiệm. Đo lường bằng mmHg có thể hiểu là mức độ của áp suất tác động lên một cột thủy ngân, với 1 mmHg tương đương với một độ cao của cột thủy ngân là 1 milimet.

Ứng dụng của mmHg:

Hệ thống chân không: mmHg được sử dụng để đo áp suất thấp trong các hệ thống chân không. Chúng thường xuất hiện trong các máy bơm chân không, nơi áp suất có thể giảm xuống mức rất thấp.

Y tế: mmHg cũng là đơn vị phổ biến trong các đo lường y tế, đặc biệt là trong đo huyết áp. Ví dụ, huyết áp bình thường của một người khỏe mạnh có thể được đo là 120/80 mmHg.

Thủy ngân trong các thí nghiệm khoa học: mmHg vẫn được sử dụng trong các nghiên cứu vật lý, hóa học để đo áp suất của khí hoặc chất lỏng.

1 mmHg ≈ 133.322 Pa

ATM (atmosphere)

Là một đơn vị đo áp suất được sử dụng phổ biến trong khoa học, đặc biệt là trong các thí nghiệm về khí quyển và các ứng dụng liên quan đến không khí. 1 atm được định nghĩa là áp suất của khí quyển tại mực nước biển, tương đương với 101325 Pascal (Pa).

Được sử dụng trong các nghiên cứu khí động học, vật lý, và khí tượng học. Thường thấy trong các ứng dụng mô phỏng môi trường khí quyển như trong máy bay, tàu vũ trụ, và các phòng thí nghiệm chân không. ATM cũng được dùng trong các bảng quy đổi áp suất để dễ dàng so sánh với các đơn vị đo khác trong các nghiên cứu về áp suất khí quyển.

1 atm = 101325 Pa

Bảng quy đổi đơn vị áp suất phổ biến

01bar = 0.1Mpa = 1.02 kgf/cm2 = 14.5 Psi

Riêng với máy nén khí bạn chỉ cần quy đổi giữa 03 đơn vị chính trên. tương ứng với những thương hiệu máy nén khí xuất xứ EU, Nhật Bản, USA, Trung Quốc. Bên dưới là bảng quy đổi giữa tất cả các đơn vị đo áp suất

Diễn giải ý nghĩa đơn vị đo

Với ứng dụng khí nén đơn giản hơn ứng dụng thủy lực. Bạn chỉ cần hiểu áp suất khí nén với công thức đơn giản trên.

Ví dụ: xi lanh có diện tích hữu dụng tiếp xúc vuông góc với khí nén S=2cm2. Khi có áp suất 1kgf thì xy lanh tạo ra lực đẩy trên dầu ty xy lanh là: 1 * 2 = 2 kg. tương tự khi đưa áp suất 8kgf/cm2 vào xi lanh nó sẽ tạo ra lực đẩy 8 * 2 = 16kg.

Quy đổi đơn vị đo áp suất ít dùng

Dưới đây là một số đơn vị đo áp suất ít dùng cùng với cách quy đổi theo chuẩn 1 bar.

Tính theo hệ mét:

• 1 bar = 0.1 MPa (megapascal)
• 1 bar = 100 kPa (kilopascal)
• 1 bar = 1000 hPa (hectopascal)
• 1 bar = 1000 mbar (milibar)
• 1 bar = 10197.16 kgf/m² (kilogram-force per square meter)
• 1 bar = 100000 Pa (pascal)

Tính theo áp suất:

• 1 bar = 0.99 atm (physical atmosphere)
• 1 bar = 1.02 technical atmosphere

Tính theo hệ thống cân lường:

• 1 bar = 0.0145 ksi (kilopound per square inch)
• 1 bar = 14.5 psi (pound-force per square inch)
• 1 bar = 2088.5 psf (pound per square foot)

Tính theo cột nước:

• 1 bar = 10.19 mH₂O (meter of water)
• 1 bar = 401.5 inH₂O (inch of water)
• 1 bar = 1019.7 cmH₂O (centimeter of water)

Tính theo thủy ngân:

• 1 bar = 29.5 inHg (inch of mercury)
• 1 bar = 75 cmHg (centimeter of mercury)
• 1 bar = 750 mmHg (millimeter of mercury)
• 1 bar = 750 Torr (torr)

Các đơn vị hiếm dùng

cmH₂O (centimeter of water column): 1 bar = 1019.7 cmH₂O

mHg (milimeter of mercury): 1 bar = 750 mmHg

dyna/cm² (dyne per square centimeter): 1 bar = 10^5 dyne/cm²

lb/ft² (pound-force per square foot): 1 bar = 2088.5 lb/ft²

N/m² (Newton per square meter): 1 bar = 100,000 N/m²

at (technical atmosphere): 1 bar = 1.02 at (technical atmosphere)