Tryckomvandlare
Tryck — från pascal och psi till atmosfärer och torr
Förstå tryck inom väder, hydraulik, flyg, vakuumsystem och medicin. Konvertera självsäkert mellan Pa, kPa, bar, psi, atm, mmHg, inHg och mer.
Grunderna i tryck
Hydrostatik
Vätskekolonner skapar ett tryck som är proportionellt mot djup och densitet.
- p = ρ g h
- Vatten: ~9,81 kPa per meter
- 1 bar ≈ 10 m vattenpelare
Atmosfäriskt tryck
Väder använder hPa (samma som mbar). Standard vid havsnivå är 1013,25 hPa.
- 1 atm = 101,325 kPa
- Lågt tryck → stormar
- Högt tryck → vackert väder
Manometer- vs absoluttryck
Manometertryck (suffix 'g') mäter relativt omgivningen. Absoluttryck (suffix 'a') mäter relativt vakuum.
- Absolut = Manometer + Atmosfäriskt
- Vid havsnivå: lägg till ~101,325 kPa (14,7 psi)
- Höjd ändrar den atmosfäriska baslinjen
- Använd kPa/hPa för väder, bar för teknik, psi för däck
- Specificera manometer mot absolut för att undvika stora misstag
- Konvertera via pascal (Pa) för tydlighet
Minneshjälp
Snabb huvudräkning
bar ↔ kPa
1 bar = 100 kPa exakt. Flytta bara decimalen 2 platser.
psi ↔ kPa
1 psi ≈ 7 kPa. Multiplicera med 7 för en grov uppskattning.
atm ↔ kPa
1 atm ≈ 100 kPa. Standardatmosfär är nära 1 bar.
mmHg ↔ Pa
760 mmHg = 1 atm ≈ 101 kPa. Varje mmHg ≈ 133 Pa.
inHg ↔ hPa
29,92 inHg = 1013 hPa (standard). 1 inHg ≈ 34 hPa.
Vattenpelare
1 meter H₂O ≈ 10 kPa. Användbart för beräkningar av hydraulisk tryckhöjd.
Visuella tryckreferenser
| Scenario | Pressure | Visual Reference |
|---|---|---|
| Havsnivå | 1013 hPa (1 atm) | Din baslinje - standardatmosfärstryck |
| Bildäck | 32 psi (2,2 bar) | Ungefär 2× atmosfärstrycket |
| Bergstopp (3 km) | ~700 hPa | 30% mindre lufttryck än vid havsnivå |
| Stark storm | 950 hPa | 6% under det normala - för med sig dåligt väder |
| Dykflaska (full) | 200 bar | 200× atmosfärstrycket - massiv kompression |
| Vakuumkammare | 10⁻⁶ Pa | En biljonedel av atmosfären - nästan perfekt vakuum |
| Djuphav (10 km) | 1000 bar | 1000× atmosfärstrycket - krossande djup |
| Högtryckstvätt | 2000 psi (138 bar) | 140× atmosfärstrycket - industriell kraft |
Vanliga fallgropar
- Förväxling av manometer- och absoluttryckFix: Ange alltid 'g' eller 'a' (t.ex. barg/bara, kPag/kPaa). Manometer = Absolut - Atmosfäriskt.
- Blanda ihop hPa och PaFix: 1 hPa = 100 Pa, inte 1 Pa. Hektopascal betyder 100 pascal.
- Anta att mmHg ≡ TorrFix: Nära men inte identiskt: 1 torr = 1/760 atm exakt; 1 mmHg ≈ 133,322 Pa (temperaturberoende).
- Ignorera höjdFix: Atmosfärstrycket sjunker ~12% per km. Omvandling av manometertryck kräver lokalt atmosfärstryck.
- Vattenpelare utan densitetFix: Tryck = ρgh. Rent vatten vid 4°C ≠ havsvatten ≠ varmt vatten. Densiteten spelar roll!
- Använda fel vakuummätarområdeFix: Pirani fungerar 10⁵–10⁻¹ Pa, jongmätare 10⁻²–10⁻⁹ Pa. Användning utanför området ger falska avläsningar.
Snabb referens
Manometer ↔ absolut
Absolut = Manometer + Atmosfäriskt
Vid havsnivå: lägg till 101,325 kPa eller 14,696 psi
- Justera baslinjen för höjd
- Dokumentera alltid vilken skala
Vattenpelare
Vattenpelare till tryck
- 1 mH₂O ≈ 9,80665 kPa
- 10 mH₂O ≈ ~1 bar
Väderomvandlingar
Höjdmätarinställningar
- 1013 hPa = 29,92 inHg
- 1 inHg ≈ 33,8639 hPa
Grundkurs i höjdmätning
QNH • QFE • QNE
Känn din referens
- QNH: Havsnivåtryck (ställer in höjdmätaren till fälthöjd)
- QFE: Fälttryck (höjdmätaren visar 0 på fältet)
- QNE: Standard 1013,25 hPa / 29,92 inHg (flygnivåer)
Snabb huvudräkning för tryck–höjd
Tumregler
- ±1 inHg ≈ ∓1 000 fot indikerat
- ±1 hPa ≈ ∓27 fot indikerat
- Kall/Varm luft: densitetsfel påverkar verklig höjd
Vakuuminstrumentering
Pirani/termisk
Mäter gasens värmeledningsförmåga
- Område: ~10⁵ → 10⁻¹ Pa (cirka)
- Gasberoende; kalibrera för gastyp
- Utmärkt för grovt till lågt vakuum
Jon-/kallkatod
Joniseringsström mot tryck
- Område: ~10⁻² → 10⁻⁹ Pa
- Känslig för föroreningar och gasarter
- Använd med isolering för att skydda vid högt tryck
Kapacitansmanometer
Absolut membranböjning
- Hög noggrannhet; gasoberoende
- Områden spänner över ~10⁻¹ → 10⁵ Pa
- Idealisk för processkontroll
Vanliga misstag att undvika
- Blanda ihop manometer-/absolutskalor (barg/bara, kPag/kPaa) vid specificering av utrustning
- Anta att mmHg ≡ torr under alla förhållanden (små definitionskillnader)
- Förväxla hPa med Pa (1 hPa = 100 Pa, inte 1 Pa)
- Ignorera höjd vid omvandling av manometer ↔ absolut
- Använda omvandlingar för vattenpelare utan att korrigera för vätskans densitet/temperatur
- Använda en vakuummätare utanför dess exakta område
Var varje enhet passar in
Flyg & höjdmätning
Höjdmätare använder inHg eller hPa inställt på lokalt QNH; trycket påverkar den indikerade höjden.
- 29,92 inHg = 1013 hPa standard
- Högt/lågt tryck ändrar den indikerade höjden
Medicin
Blodtryck använder mmHg; andningshjälp och CPAP använder cmH₂O.
- Typiskt BT 120/80 mmHg
- 5–20 cmH₂O för CPAP
Teknik & hydraulik
Processutrustning och hydraulik använder ofta bar, MPa eller psi.
- Hydraulledningar: tiotals till hundratals bar
- Tryckkärl klassificeras i bar/psi
Väder & klimat
Väderkartor visar havsnivåtryck i hPa eller mbar.
- Starka lågtryck < 990 hPa
- Starka högtryck > 1030 hPa
Vakuum & renrum
Vakuumteknik använder torr eller Pa över grovt, högt och ultrahögt vakuum.
- Grovt vakuum: ~10³–10⁵ Pa
- UHV: < 10⁻⁶ Pa
Tryckjämförelse över olika tillämpningar
| Tillämpning | Pa | bar | psi | atm |
|---|---|---|---|---|
| Perfekt vakuum | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Ultrahögt vakuum | 10⁻⁷ | 10⁻¹² | 1.5×10⁻¹¹ | 10⁻¹² |
| Högt vakuum (SEM) | 10⁻² | 10⁻⁷ | 1.5×10⁻⁶ | 10⁻⁷ |
| Lågt vakuum (grovpumpning) | 10³ | 0.01 | 0.15 | 0.01 |
| Havsnivåatmosfär | 101,325 | 1.01 | 14.7 | 1 |
| Bildäck (typiskt) | 220,000 | 2.2 | 32 | 2.2 |
| Cykeldäck (landsväg) | 620,000 | 6.2 | 90 | 6.1 |
| Högtryckstvätt | 13.8 MPa | 138 | 2,000 | 136 |
| Dykflaska (full) | 20 MPa | 200 | 2,900 | 197 |
| Hydraulpress | 70 MPa | 700 | 10,000 | 691 |
| Djuphav (11 km) | 110 MPa | 1,100 | 16,000 | 1,086 |
| Diamantstädcell | 100 GPa | 10⁶ | 15×10⁶ | 10⁶ |
Vakuum- och tryckområden
| Område | Cirka Pa | Exempel |
|---|---|---|
| Atmosfäriskt | ~101 kPa | Luft vid havsnivå |
| Högt tryck (industriellt) | > 1 MPa | Hydraulik, kärl |
| Grovt vakuum | 10³–10⁵ Pa | Pumpar, avgasning |
| Högt vakuum | 10⁻¹–10⁻³ Pa | SEM, deponering |
| Ultrahögt vakuum | < 10⁻⁶ Pa | Ytvetenskap |
Hur omvandlingar fungerar
- kPa × 1000 → Pa; Pa ÷ 1000 → kPa
- bar × 100,000 → Pa; Pa ÷ 100,000 → bar
- psi × 6,89476 → kPa; kPa ÷ 6,89476 → psi
- mmHg × 133,322 → Pa; inHg × 3,386.39 → Pa
Vanliga omvandlingar
| Från | Till | Faktor | Exempel |
|---|---|---|---|
| bar | kPa | × 100 | 2 bar = 200 kPa |
| psi | kPa | × 6.89476 | 30 psi ≈ 206,8 kPa |
| atm | kPa | × 101.325 | 1 atm = 101,325 kPa |
| mmHg | kPa | × 0.133322 | 760 mmHg ≈ 101,325 kPa |
| inHg | hPa | × 33.8639 | 29,92 inHg ≈ 1013 hPa |
| cmH₂O | Pa | × 98.0665 | 10 cmH₂O ≈ 981 Pa |
Snabba exempel
Vardagliga referenspunkter
| Sak | Typiskt tryck | Anteckningar |
|---|---|---|
| Havsnivåatmosfär | 1013 hPa | Standarddag |
| Starkt högtryck | > 1030 hPa | Vackert väder |
| Starkt lågtryck | < 990 hPa | Stormar |
| Bildäck | 30–35 psi | ~2–2,4 bar |
| Högtryckstvätt | 1 500–3 000 psi | Konsumentmodeller |
| Dykflaska | 200–300 bar | Fyllningstryck |
Fantastiska tryckfakta
Mysteriet med hPa mot mbar
1 hPa = 1 mbar exakt — de är samma sak! Meteorologin bytte från mbar till hPa för SI-konsistens, men de är numeriskt identiska.
Varför mmHg i medicin?
Kvicksilvermanometrar var guldstandarden i över 300 år. Trots att de fasats ut på grund av giftighet mäts blodtrycket fortfarande i mmHg över hela världen!
Halveringsregeln för höjd
Atmosfärstrycket halveras ungefär var 5,5 km (18 000 fot) i höjd. På toppen av Mount Everest (8,8 km) är trycket bara 1/3 av havsnivån!
Djuphavets krossande kraft
I Marianergraven (11 km djup) når trycket 1 100 bar — tillräckligt för att krossa en människa omedelbart. Det är som att ha 1 100 kg på varje kvadratcentimeter!
Rymdvakuum
Yttre rymden har ett tryck på ~10⁻¹⁷ Pa — det är 100 miljoner biljoner gånger mindre än jordens atmosfär. Ditt blod skulle bokstavligen koka (vid kroppstemperatur)!
Däcktrycksparadoxen
Ett bildäck med 32 psi upplever faktiskt 46,7 psi absolut (32 + 14,7 atmosfäriskt). Vi mäter manometertryck eftersom det är det 'extra' trycket som utför arbetet!
Pascals ödmjuka namne
Pascal (Pa) är uppkallad efter Blaise Pascal, som bevisade att atmosfärstryck existerar genom att bära en barometer uppför ett berg 1648. Han var bara 25 år gammal!
Tryckkokarens magi
Vid 1 bar (15 psi) över atmosfärstrycket kokar vatten vid 121°C istället för 100°C. Detta minskar tillagningstiden med 70% — trycket påskyndar bokstavligen kemin!
Rekord & extremer
| Rekord | Tryck | Anteckningar |
|---|---|---|
| Högsta havsnivåtryck | > 1080 hPa | Sibiriska högtryck (historiska) |
| Lägsta havsnivåtryck | ~870–880 hPa | Starka tropiska cykloner |
| Djuphav (~11 km) | ~1,100 bar | Marianergraven |
Historisk utveckling av tryckmätning
1643
Barometerns födelse
Evangelista Torricelli uppfinner kvicksilverbarometern medan han studerar varför vattenpumpar inte kan lyfta vatten högre än 10 meter. Skapar det första konstgjorda vakuumet och etablerar mmHg som den första tryckenheten.
Bevisade att luft har vikt och tryck, vilket revolutionerade vår förståelse av atmosfären. Enheten torr (1/760 atm) är uppkallad till hans ära.
1648
Pascals bergsexperiment
Blaise Pascal (25 år) låter sin svåger bära en barometer uppför berget Puy de Dôme, vilket bevisar att atmosfärstrycket minskar med höjden. Kvicksilvret sjönk från 760mm till 660mm på toppen.
Etablerade förhållandet mellan höjd och tryck, grundläggande för flyg och meteorologi. Enheten pascal (Pa) hedrar hans arbete.
1662
Upptäckten av Boyles lag
Robert Boyle upptäcker det omvända förhållandet mellan tryck och volym (PV = konstant) med hjälp av förbättrade vakuumpumpar och J-rörsapparatur.
Grundvalen för gaslagar och termodynamik. Möjliggjorde vetenskapliga studier av tryck-volymförhållanden i inneslutna gaser.
1849
Uppfinningen av Bourdonröret
Eugène Bourdon patenterar Bourdonrörsmätaren—ett böjt metallrör som rätas ut under tryck. Enkel, robust och noggrann.
Ersatte bräckliga kvicksilvermanometrar i industriella tillämpningar. Är fortfarande den vanligaste mekaniska tryckmätardesignen 175 år senare.
1913
Standardisering av bar
Bar definieras officiellt som 10⁶ dyne/cm² (exakt 100 kPa), valt för att vara nära atmosfärstrycket för bekvämlighet.
Blev standardenheten för teknik i hela Europa. 1 bar ≈ 1 atmosfär gjorde huvudräkning lätt för ingenjörer.
1971
Pascal som SI-enhet
Pascal (Pa = N/m²) antas som den officiella SI-enheten för tryck och ersätter bar i vetenskapliga sammanhang.
Förenade tryckmätning med Newtons kraftenhet. Bar förblir dock dominerande inom teknik på grund av sin bekväma skala.
1980–1990-talet
Meteorologins SI-övergång
Vädertjänster världen över byter från millibar (mbar) till hektopascal (hPa). Eftersom 1 mbar = 1 hPa exakt, förblev all historisk data giltig.
Smidig övergång till SI-enheter. De flesta väderkartor visar nu hPa, även om viss flygtrafik fortfarande använder mbar eller inHg.
2000-talet
MEMS-tryckrevolutionen
Mikroelektromekaniska system (MEMS) möjliggör små, billiga och exakta trycksensorer. Finns i smartphones (barometer), bilar (däcktryck) och bärbara enheter.
Demokratiserade tryckmätning. Din smartphone kan mäta höjdförändringar på bara 1 meter med hjälp av atmosfärstrycket.
Tips
- Ange alltid manometer (g) eller absolut (a)
- Använd hPa för väder, kPa eller bar för teknik, psi för däck
- Vattenpelare: ~9,81 kPa per meter; användbart för grova kontroller
- Automatisk vetenskaplig notation: Värden < 1 µPa eller > 1 GPa visas i vetenskaplig notation för läsbarhet
Enhetskatalog
Metrisk (SI)
| Enhet | Symbol | Pascal | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| bar | bar | 100,000 | 100 kPa; bekväm teknisk enhet. |
| kilopascal | kPa | 1,000 | 1 000 Pa; teknisk skala. |
| megapascal | MPa | 1,000,000 | 1 000 kPa; högtryckssystem. |
| millibar | mbar | 100 | Millibar; gammal meteorologi (1 mbar = 1 hPa). |
| pascal | Pa | 1 | SI-basenhet (N/m²). |
| gigapascal | GPa | 1.000e+9 | 1 000 MPa; materialspänningar. |
| hektopascal | hPa | 100 | Hektopascal; samma som mbar; används i väder. |
Imperial / USA
| Enhet | Symbol | Pascal | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| pund per kvadrattum | psi | 6,894.76 | Pund per kvadrattum; däck, hydraulik (kan vara manometer eller absolut). |
| kilopund per kvadrattum | ksi | 6,894,760 | 1 000 psi; material- och strukturspecifikationer. |
| pund per kvadratfot | psf | 47.8803 | Pund per kvadratfot; byggnadslaster. |
Atmosfär
| Enhet | Symbol | Pascal | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| atmosfär (standard) | atm | 101,325 | Standardatmosfär = 101,325 kPa. |
| atmosfär (teknisk) | at | 98,066.5 | Teknisk atmosfär ≈ 98,0665 kPa. |
Kviksilverpelare
| Enhet | Symbol | Pascal | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| tum kvicksilver | inHg | 3,386.39 | Tum kvicksilver; flyg och väder. |
| millimeter kvicksilver | mmHg | 133.322 | Millimeter kvicksilver; medicin och vakuum. |
| torr | Torr | 133.322 | 1/760 av en atm ≈ 133,322 Pa. |
| centimeter kvicksilver | cmHg | 1,333.22 | Centimeter kvicksilver; mindre vanlig. |
Vattenpelare
| Enhet | Symbol | Pascal | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| centimeter vatten | cmH₂O | 98.0665 | Centimeter vattenpelare; andningshjälp/CPAP. |
| fot vatten | ftH₂O | 2,989.07 | Fot vattenpelare. |
| tum vatten | inH₂O | 249.089 | Tum vattenpelare; ventilation och VVS. |
| meter vatten | mH₂O | 9,806.65 | Meter vattenpelare; hydraulik. |
| millimeter vatten | mmH₂O | 9.80665 | Millimeter vattenpelare. |
Vetenskaplig / CGS
| Enhet | Symbol | Pascal | Anteckningar |
|---|---|---|---|
| barye | Ba | 0.1 | Barye; 0,1 Pa (CGS). |
| dyn per kvadratcentimeter | dyn/cm² | 0.1 | Dyne per cm²; 0,1 Pa (CGS). |
| kilogramkraft per kvadratcentimeter | kgf/cm² | 98,066.5 | Kilogramkraft per cm² (icke-SI). |
| kilogramkraft per kvadratmeter | kgf/m² | 9.80665 | Kilogramkraft per m² (icke-SI). |
| kilogramkraft per kvadratmillimeter | kgf/mm² | 9,806,650 | Kilogramkraft per mm² (icke-SI). |
| kilonewton per kvadratmeter | kN/m² | 1,000 | Kilonewton per m²; lika med kPa. |
| meganewton per kvadratmeter | MN/m² | 1,000,000 | Meganewton per m²; lika med MPa. |
| newton per kvadratmeter | N/m² | 1 | Newton per m²; lika med Pa (redundant form). |
| newton per kvadratmillimeter | N/mm² | 1,000,000 | Newton per mm²; lika med MPa. |
| tonkraft per kvadratcentimeter | tf/cm² | 98,066,500 | Tonkraft per cm² (icke-SI). |
| tonkraft per kvadratmeter | tf/m² | 9,806.65 | Tonkraft per m² (icke-SI). |
Vanliga frågor
När ska jag använda absoluttryck kontra manometertryck?
Använd absolut för termodynamik/vakuum; manometer för praktiska utrustningsklassificeringar. Märk alltid enheterna med suffixet 'a' eller 'g' (t.ex. bara mot barg, kPaa mot kPag).
Varför använder piloter inHg?
Gamla höjdmätarskalor är i tum kvicksilver; många länder använder hPa (QNH).
Vad är torr?
1 torr är exakt 1/760 av en standardatmosfär (≈133,322 Pa). Vanligt inom vakuumteknik.
Komplett Verktygskatalog
Alla 71 verktyg tillgängliga på UNITS