ตารางแปลงหน่วยความดัน kgf/cm2 เป็น MPa, bar, psi

ลองนึกภาพคอมเพรสเซอร์ที่นำเข้าจากญี่ปุ่น ป้ายชื่อ (nameplate) เขียน 0.69 MPa แบบเก่าในคู่มือเขียน 7 kgf/cm² ส่วนช่างของซัพพลายเออร์พูดทางโทรศัพท์ว่า "nana kiro" (เจ็ดกิโล) และเกจในโรงงานของคุณอ่านเป็น psi ทั้งสามค่าอาจหมายถึงความดันเดียวกัน (7 kgf/cm² เท่ากับ 0.686 MPa ปัดเป็น 0.69) แต่ต้องรู้ว่าแต่ละหน่วยคืออะไร และเป็นความดันเกจหรือความดันสัมบูรณ์

คำตอบสั้น ๆ คือ 1 kgf/cm² = 98.0665 kPa = 0.0980665 MPa ≈ 14.22 psi ≈ 0.981 bar ส่วนอีกทิศทางหนึ่ง 1 MPa = 1,000 kPa = 10 bar ≈ 10.2 kgf/cm² ≈ 145.0 psi เมื่อคนญี่ปุ่นพูดว่า "kiro" (キロ) กับความดัน มักหมายถึง kgf/cm² ไม่ใช่ kPa จึงควรยืนยันหน่วยเป็นลายลักษณ์อักษรเสมอ

บทความนี้มีตารางแปลงหน่วย SI และหน่วยแบบอเมริกัน อธิบายที่มาของคำว่า "kiro" วิธีอ่าน MPaG และ MPaA เทียบกับ psig และ psia รวมถึงหน่วยคอลัมน์น้ำและปรอท (mmAq, mmHg) ที่ยังพบในเอกสารญี่ปุ่น ท้ายบทความมีเช็กลิสต์ คำถามถึงซัพพลายเออร์ และตัวอย่างอีเมล

สารบัญ

1. ตารางแปลงหน่วยความดัน
2. "กี่กิโล" ในโรงงานญี่ปุ่นหมายถึงอะไร
3. Pa, kPa และ MPa: พื้นฐานหน่วย SI
4. bar, atm และ psi: ใกล้กันแต่ไม่ใช่หน่วยเดียวกัน
5. ความดันเกจกับความดันสัมบูรณ์: MPaG, MPaA, psig และ psia
6. คอลัมน์น้ำและปรอท: mmAq, mmH₂O, mmHg และ Torr
7. แบบเก่าของญี่ปุ่นกับกฎหมายการวัด (Measurement Act)
8. บันทึกความดัน: ค่า หน่วย ฐานอ้างอิง และตำแหน่ง
9. เช็กลิสต์สำหรับค่าความดันจากญี่ปุ่น
10. คำถามถึงซัพพลายเออร์ญี่ปุ่น
11. ขอบเขตของบทความนี้
12. สรุป
13. คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
14. แหล่งอ้างอิง

ตารางแปลงหน่วยความดัน

ตารางนี้แสดงว่าหน่วยที่พบบ่อยในเอกสารญี่ปุ่นและอเมริกา หน่วยละ 1 เท่ากับกี่ kPa, MPa, psi และ bar ตัวคูณทุกตัวเป็นการเทียบขนาดของหน่วยเท่านั้น ไม่มีการบวกหรือลบความดันบรรยากาศ ดังนั้นค่าเกจยังเป็นค่าเกจหลังแปลงหน่วย

1 หน่วยของ	kPa	MPa	psi	bar	นิยาม / หมายเหตุ
1 Pa	0.001	0.000001	0.000145	0.00001	หน่วย SI (1 N/m²)
1 hPa	0.1	0.0001	0.0145	0.001	100 Pa
1 kPa	1	0.001	0.145038	0.01	1,000 Pa
1 MPa	1,000	1	145.038	10	1,000,000 Pa
1 kgf/cm²	98.0665	0.0980665	14.2233	0.980665	ค่าแน่นอน อิงแรงโน้มถ่วงมาตรฐาน
1 bar	100	0.1	14.5038	1	100,000 Pa ค่าแน่นอน
1 atm	101.325	0.101325	14.6959	1.01325	บรรยากาศมาตรฐาน 101,325 Pa ค่าแน่นอน
1 psi	6.894757	0.006894757	1	0.0689476	ปอนด์-แรงต่อตารางนิ้ว
1 Torr	0.133322	0.000133322	0.0193368	0.00133322	1/760 ของ 1 atm
1 mmHg	0.133322	0.000133322	0.0193368	0.00133322	ค่าตามธรรมเนียม (conventional) ตามนิยามทางกฎหมายของญี่ปุ่นเท่ากับ 1 Torr
1 inHg	3.386389	0.003386389	0.491154	0.0338639	ค่าตามธรรมเนียม
1 mH₂O	9.80665	0.00980665	1.42233	0.0980665	คอลัมน์น้ำตามธรรมเนียม (1,000 kg/m³, แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน)
1 mmH₂O (mmAq)	0.00980665	0.00000980665	0.00142233	0.0000980665	ค่าตามธรรมเนียม mmAq คือหน่วยเดียวกัน
1 inH₂O	0.2490889	0.0002490889	0.0361273	0.00249089	ค่าตามธรรมเนียม (ยังมีฐานอุณหภูมิอื่น)

ตัวคูณอ้างอิง NIST Special Publication 811 ภาคผนวก B.9 จำนวนทศนิยมในตารางแสดงตัวคูณ ไม่ได้บอกความแม่นยำของการวัดจริง

เมื่อเอกสารญี่ปุ่นให้ค่าเป็น kgf/cm² ตารางถัดไปช่วยตรวจเช็กค่ากลม ๆ ที่เจอบ่อยได้ทันที

kgf/cm²	MPa	kPa	bar	psi
1	0.0981	98.1	0.981	14.2
3	0.294	294	2.94	42.7
5	0.490	490	4.90	71.1
7	0.686	686	6.86	99.6
10	0.981	981	9.81	142.2

ค่าในตารางปัดเป็น 3 หลักนัยสำคัญ (psi ปัดเหลือทศนิยม 1 ตำแหน่ง) ส่วนความดันทดสอบและค่าตั้ง (set point) ให้ใช้ตัวคูณเต็ม 98.0665

วิธีใช้ตาราง

เอาค่าที่มีคูณกับตัวคูณในแถวของหน่วยต้นทาง เช่น 2.5 bar × 100 = 250 kPa แล้ว 250 kPa ÷ 1,000 = 0.25 MPa ระหว่างทางฐานอ้างอิงของความดัน (เกจหรือสัมบูรณ์) ไม่เปลี่ยน

ถ้าจะแปลงย้อนกลับให้หาร เช่น แปลง 350 kPa เป็น kgf/cm² ให้หารด้วย 98.0665

ถ้าคู่หน่วยที่ต้องการไม่มีในตาราง ให้แปลงเป็น kPa ก่อน แล้วค่อยแปลงเป็นหน่วยปลายทาง เช่น จาก kgf/cm² เป็น psi ให้คูณ 98.0665 เป็น kPa แล้วหารด้วย 6.894757

ควรจดค่าเดิม หน่วย และผลลัพธ์ระหว่างทางทุกขั้น แทนการคิดในใจ เพื่อให้เพื่อนร่วมงานตรวจซ้ำได้

ถ้าสร้างตารางนี้ใน Excel ให้แยกช่องตัวเลขกับช่องหน่วย และเก็บค่าที่กรอกเดิมไว้ จากนั้นทดสอบสูตรด้วยค่าง่าย ๆ คือ 1 MPa ต้องได้ 1,000 kPa และ 1 bar ต้องได้ 100 kPa วิธีนี้จับได้เร็วว่าใช้ตัวคูณกลับด้านหรือคูณ 1,000 ซ้ำสองครั้ง

เก็บตัวคูณเต็มหลักไว้ตลอดการคำนวณ แล้วปัดตอนท้ายตามความละเอียดของเครื่องมือและวัตถุประสงค์ ค่าตัวอย่างในบทความ เช่น 350 หรือ 0.7 เป็นเพียงตัวอย่าง ไม่ได้บอกหลักนัยสำคัญหรือความไม่แน่นอนของการวัดจริง

"กี่กิโล" ในโรงงานญี่ปุ่นหมายถึงอะไร

ในโรงงานญี่ปุ่นอาจได้ยินคำถามว่า "nan-kiro?" (กี่กิโล) เวลาถามความดัน คำว่า "kiro" ในประโยคนี้มักย่อมาจาก kgf/cm² (ในโรงงานไทยก็อาจได้ยิน "กี่กิโล" ในความหมายคล้ายกัน) ปัญหาคือ kPa ก็อ่านว่า "kiro-pasukaru" ตัวเลขที่พูดโดยไม่มีหน่วยจึงมีได้สองความหมาย ซึ่งต่างกันประมาณ 98 เท่า

ตัว f ใน kgf มาจาก force (แรง) 1 กิโลกรัมแรง คือน้ำหนักของมวล 1 kg ภายใต้แรงโน้มถ่วงมาตรฐาน: 1 kgf = 9.80665 N การย่อ kgf/cm² เป็น "kg" หรือ "kg/cm²" ทำให้ปนกันระหว่างมวล แรง และความดัน จึงควรถือว่าเป็น kgf/cm² ก็ต่อเมื่อยืนยันแล้วเท่านั้น

รูปที่ 1 แสดงที่มาของตัวคูณ 98.0665 แปลงแรงเป็นนิวตันและพื้นที่เป็นตารางเมตร ที่เหลือก็คำนวณตามมา

รูปที่ 1: ทำไม 1 kgf/cm² จึงเท่ากับ 98.0665 kPa

แปลงแรงด้านบนเป็นนิวตัน และพื้นที่ด้านล่างเป็นตารางเมตร

แรง1 kgf = 9.80665 Nแรงโน้มถ่วงมาตรฐาน gₙ = 9.80665 m/s²

พื้นที่1 cm² = 0.0001 m²ยกกำลังสองของอัตราส่วนความยาว (100 × 100)

9.80665 N0.0001 m² = 98,066.5 Pa

1 kgf/cm² = 98.0665 kPa

ขั้นตอนที่คนพลาดบ่อยคือการแปลงพื้นที่ 1 เมตรเท่ากับ 100 cm แต่ 1 m² คือ 100 cm × 100 cm = 10,000 cm² ดังนั้น 1 cm² เท่ากับ 0.0001 m² การแปลงนี้ใช้ค่าแรงโน้มถ่วงมาตรฐานตามนิยาม ไม่ต้องแทนค่าแรงโน้มถ่วงของสถานที่ติดตั้ง

"1 kiro ประมาณ 0.1 MPa": ใช้ประมาณการเท่านั้น

การถือว่า 1 kgf/cm² เท่ากับ 0.1 MPa ช่วยให้เห็นภาพช่วงความดันได้เร็ว แต่ 0.1 MPa มากกว่า 1 kgf/cm² ประมาณ 1.97% ดังนั้นความดันทดสอบและค่าตั้งอย่างเป็นทางการต้องใช้ 98.0665

ยกตัวอย่าง "7 kiro" แปลงอย่างแม่นยำ 7 kgf/cm² เท่ากับ 0.6864655 MPa หรือประมาณ 0.69 MPa

ถ้าอ่านเป็น 0.7 MPa จะคลาดไป 0.0135345 MPa เมื่อคัดลอกค่าจากใบค่าตั้ง (setting sheet) เก่า ให้บันทึกวิธีปัดเศษไว้ด้วย

เรื่องเดียวกันใช้ตอนเปลี่ยนเครื่องมือวัด เกจเก่าที่เต็มสเกล 10 kgf/cm² ครอบคลุม 0–0.980665 MPa ซึ่งไม่เท่ากับเกจ 0–1 MPa เป๊ะ ๆ ให้เทียบช่วงวัดจริงทางกายภาพ ไม่ใช่ตัวเลขที่พิมพ์บนหน้าปัด

ความดันตั้งของ Safety Valve และความดันทนของอุปกรณ์ ระบุแยกจากความดันใช้งานปกติ ให้อ่านตามหน่วยและฐานอ้างอิงที่เขียนในสเปกที่ใช้บังคับ และปล่อยให้ผู้รับผิดชอบอุปกรณ์เป็นผู้เปลี่ยนค่า

ข้อควรระวังอีกอย่าง: "10K" บนหน้าแปลนญี่ปุ่นคือระดับความดันพิกัดตาม JIS ไม่ใช่ความดัน 10 kgf/cm² (ต่างจาก Class ของ ASME หรือ PN ของยุโรป) ให้ดูตารางความดัน-อุณหภูมิของหน้าแปลนใน JIS B 2220 แทนการแปลงเลข "K" และควรยืนยันกับผู้ผลิตหรือซัพพลายเออร์

Pa, kPa และ MPa: พื้นฐานหน่วย SI

ความดันคือแรงที่กระทำตั้งฉากกับพื้นผิว หารด้วยพื้นที่ของพื้นผิวนั้น 1 ปาสคาล (Pa) คือความดันเมื่อแรง 1 นิวตันกระทำสม่ำเสมอและตั้งฉากบนพื้นที่ 1 m² นิวตัน (N) เป็นหน่วยของแรง กิโลกรัม (kg) เป็นหน่วยของมวล ลำพังแรงอย่างเดียวหรือมวลของของที่วางอยู่ไม่ได้บอกความดัน

ถ้าแรงเท่ากัน พื้นที่เล็กลงความดันจะสูงขึ้น พื้นที่เพิ่มเป็นสองเท่าความดันจะลดครึ่งหนึ่ง ดังรูปที่ 2

รูปที่ 2: แรงเท่ากัน พื้นที่ต่างกัน ความดันต่างกัน

แรง 100 N บนพื้นที่ 0.01 m² ให้ความดัน 10 kPa

ความกว้างของรูปไม่ได้เป็นไปตามสัดส่วน ผลลัพธ์คือความดันเฉลี่ยใต้แผ่น

ถ้ารู้ความดันและพื้นที่ ก็คำนวณแรงย้อนกลับได้ ความดันต่าง 0.5 MPa กระทำสม่ำเสมอบนพื้นที่ 10 cm² ให้แรง 500 N ดังนั้นความดันที่ดู "ต่ำ" ก็ยังดันแรงได้มากบนพื้นผิวขนาดใหญ่

หน่วย Pa เล็กเกินไปสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรม สเปกจึงใช้ kPa และ MPa ตัว k (kilo, ×1,000) และ M (mega, ×1,000,000) เป็นคำนำหน้าหน่วย kPa กับ MPa ไม่ใช่ความดันคนละชนิด เป็นแค่การย้ายตำแหน่งจุดทศนิยม

ตัว h ใน hPa (hecto, ×100) พบบ่อยในรายงานสภาพอากาศ: 1 kPa = 10 hPa

รูปที่ 3 เขียนความดันเดียวกันคือ 0.35 MPa ในสี่แบบ ยิ่งหน่วยเล็ก ตัวเลขยิ่งใหญ่

รูปที่ 3: 0.35 MPa เขียนได้สี่แบบ

ยิ่งลงล่าง หน่วยยิ่งเล็ก ตัวเลขจึงยิ่งใหญ่

MPa

0.35 MPa

kPa

350 kPa (× 1,000)

hPa

3,500 hPa (× 10)

Pa

350,000 Pa (× 100)

การเปลี่ยนหน่วยไม่ได้เปลี่ยนความดันในท่อ ตารางนี้ใช้ได้ทั้งความดันเกจและความดันสัมบูรณ์ เพื่อเทียบ 0.35 MPa ≈ 50.8 psi

สัญลักษณ์หน่วยแยกตัวพิมพ์เล็ก-ใหญ่ ให้เขียน kPa, MPa และ hPa ห้ามเขียน KPa หรือ Mpa เวลาคัดลอกค่าระหว่างแบบกับ Excel ให้คัดลอกสัญลักษณ์หน่วยให้ตรงด้วย เท่านี้ก็กันความผิดพลาดผิดหลัก 1,000 เท่าได้มาก

bar, atm และ psi: ใกล้กันแต่ไม่ใช่หน่วยเดียวกัน

1 bar คือ 100 kPa ส่วน 1 บรรยากาศมาตรฐาน (atm) คือ 101.325 kPa การถือว่า "1 บรรยากาศ" เท่ากับ "1 bar" จะคลาด 1.325 kPa ซึ่งมีผลในงานสุญญากาศและการคำนวณที่ต้องแม่นยำ

atm เป็นค่านิยามที่คงที่ ไม่ได้หมายถึงความดันบรรยากาศหน้างานวันนี้ ซึ่งเปลี่ยนตามสภาพอากาศและความสูง การแปลงจากเกจเป็นสัมบูรณ์จึงไม่ได้แปลว่าต้องบวก 1 atm พอดีเสมอไป

psi คือความดันของแรง 1 ปอนด์-แรง บน 1 ตารางนิ้ว อุปกรณ์จากสหรัฐฯ และประเทศอื่นจะมี psig และ psia โดย g คือเกจ และ a คือสัมบูรณ์ ให้อ่านตัวอักษรนี้พร้อมตัวเลขเสมอ

ในทำนองเดียวกัน สเปก 0.5 MPa เท่ากับ 5 bar หรือประมาณ 72.5 psi บนฐานอ้างอิงเดียวกัน ถ้าบวกความดันบรรยากาศเข้ากับ 0.5 MPa ก่อนแปลง คุณกำลังคำนวณปริมาณอีกตัวหนึ่งแล้ว

ถ้าเอกสารสองฉบับมีฉบับเดียวที่ระบุ G หรือ abs ให้ปรับฐานอ้างอิงให้ตรงกันก่อนเปรียบเทียบ หน่วยตรงกันแต่ฐานอ้างอิงไม่ตรงก็เปรียบเทียบผิดอยู่ดี ในแค็ตตาล็อกจึงต้องอ่านหมายเหตุท้ายตารางและเงื่อนไขการทดสอบด้วย

ความดันเกจกับความดันสัมบูรณ์: MPaG, MPaA, psig และ psia

ความดันเกจใช้ความดันรอบข้าง ซึ่งปกติคือบรรยากาศ เป็นศูนย์ ส่วนความดันสัมบูรณ์ใช้สุญญากาศสมบูรณ์เป็นศูนย์ วัดท่อเส้นเดียวกันทั้งสองแบบ ค่าที่อ่านได้จะต่างกันเท่ากับความดันบรรยากาศ

สเปกญี่ปุ่นอาจระบุฐานอ้างอิงด้วยตัวต่อท้าย ตารางด้านล่างเทียบสัญลักษณ์ที่พบบ่อยกับของฝั่งสหรัฐฯ

ฐานอ้างอิง	เอกสารญี่ปุ่น	เอกสารสหรัฐฯ / อื่น ๆ	จุดศูนย์
เกจ	MPaG, kPaG	psig, barg	ความดันรอบข้าง (บรรยากาศ)
สัมบูรณ์	MPaA, MPa abs	psia, bara	สุญญากาศสมบูรณ์
ความดันต่าง	kPa (differential), ΔP	psid, ΔP	จุดวัดอีกจุดหนึ่ง

G และ A เป็นป้ายบอกฐานอ้างอิง ไม่ใช่คำนำหน้าหน่วย SI ในบันทึกทางการเขียนแค่ "ความดันเกจ 0.7 MPa" ก็ได้ ถ้าเอกสารญี่ปุ่นให้ MPa โดยไม่มีตัวต่อท้าย อย่าเดาว่าเป็นแบบไหน ให้ถามกลับ

รูปที่ 4 แสดงจุดศูนย์ทั้งสองแบบ เมื่อบรรยากาศอยู่ที่ 101.325 kPa ความดันเกจ 700 kPa คือความดันสัมบูรณ์ 801.325 kPa

รูปที่ 4: ความดันสองแบบ จุดศูนย์สองจุด

เมื่อบรรยากาศอยู่ที่ 101.325 kPa ความดันเกจ 700 kPa เท่ากับความดันสัมบูรณ์ 801.325 kPa

เป็นภาพแสดงความสัมพันธ์เท่านั้น ระยะห่างไม่เป็นสัดส่วน ลูกศรสีน้ำเงินวัดจากสุญญากาศสมบูรณ์ ลูกศรสีส้มวัดจากความดันบรรยากาศ ไปถึงจุดที่วัด

การเปลี่ยนหน่วยคือการคูณหรือหาร ส่วนการเปลี่ยนฐานอ้างอิงคือการบวกหรือลบความดันบรรยากาศ ให้แปลงทั้งสองค่าเป็นหน่วยเดียวกันก่อน แล้วค่อยบวกหรือลบ จะได้ไม่เผลอบวกค่า kPa เข้ากับค่า MPa

ตัวอย่างเช่น ไอน้ำหม้อไอน้ำที่ 0.7 MPaG ประมาณ 0.8 MPaA ตาราง Steam Table ส่วนใหญ่ใช้ความดันสัมบูรณ์ จึงต้องตรวจว่าคอลัมน์ความดันในตารางใช้ฐานอ้างอิงแบบไหน

ถ้าเอาค่าเกจไปใส่ใน Steam Table แบบสัมบูรณ์ คุณจะอ่านไอน้ำที่สภาวะอื่น ค่าเอนทาลปีและคุณสมบัติอื่นขึ้นกับสภาวะนั้น ดังนั้นต้องให้ฐานอ้างอิงตรงกัน ไม่ใช่แค่หน่วย

สุญญากาศและความดันต่าง

ที่ที่ความดันต่ำกว่าบรรยากาศ ค่าเกจจะติดลบ ที่ความดันบรรยากาศ 101.325 kPa ค่า −80 kPa (เกจ) เท่ากับ 21.325 kPa สัมบูรณ์ ความดันสัมบูรณ์เองไม่เคยต่ำกว่าศูนย์

อุปกรณ์สุญญากาศอาจแสดงเป็นความดันสัมบูรณ์ต่ำ ๆ หรือเป็นเกจติดลบก็ได้ ในอุปกรณ์อย่างคอนเดนเซอร์ที่ใช้ค่าที่อ่านตัดสินสภาวะการทำงาน ป้าย abs หรือ G จึงจำเป็นมาก

ความดันต่างคือผลต่างระหว่างจุดสองจุดใด ๆ ไม่ใช่เฉพาะระหว่างจุดหนึ่งกับบรรยากาศ ถ้าด้านต้นทาง 0.60 MPaG และปลายทาง 0.55 MPaG ความดันต่างคือ 0.05 MPa (50 kPa) การบวกความดันบรรยากาศเท่ากันเข้าทั้งสองค่าไม่ทำให้ผลต่างเปลี่ยน

ถ้าสองจุดอยู่สูงต่างกันหรือความเร็วไหลต่างกัน ความดันสถิตที่ต่างกันที่อ่านได้ไม่ได้เป็นการสูญเสียจากแรงเสียดทานทั้งหมด และอย่าลบค่าที่วัดต่างเวลาหรือต่างฐานอ้างอิง สำหรับฟิลเตอร์และท่อ ให้บันทึกความดันต่างที่สภาวะเดินเครื่องเดียวกันและคู่จุดวัดเดียวกัน จะเทียบแนวโน้มได้

คอลัมน์น้ำและปรอท: mmAq, mmH₂O, mmHg และ Torr

ในเอกสารญี่ปุ่นรุ่นเก่า ความดันค่าเล็ก ๆ เช่นความดันพัดลมหรือความดันดูดในปล่อง อาจระบุเป็นคอลัมน์น้ำ คือ mmAq หรือ mmH₂O "Aq" มาจากคำว่า aqua และสองป้ายนี้คือหน่วยเดียวกัน ค่าตามธรรมเนียมคือ 1 mmH₂O = 9.80665 Pa จึงได้ 1 kPa ≈ 102 mmAq

หน่วยที่ตรงกันของสหรัฐฯ คือนิ้วน้ำ (inH₂O) นิ้วน้ำตามธรรมเนียมคือ 249.0889 Pa หรือ 25.4 mmH₂O ดังนั้น 1 kPa ≈ 4.01 inH₂O และ 100 mmAq ≈ 3.94 inH₂O

ระวังเรื่องอุณหภูมิ NIST ระบุตัวคูณของนิ้วน้ำที่ 39.2°F (249.082 Pa) ที่ 60°F (248.84 Pa) และค่าตามธรรมเนียมแยกกัน และแยกคอลัมน์น้ำที่ 4°C ออกจากค่าตามธรรมเนียมด้วย ถ้าเอกสารระบุอุณหภูมิน้ำ ให้ใช้ตัวคูณของเงื่อนไขนั้น

ความลึกน้ำจริงกับตัวหน่วย

หน่วยตามธรรมเนียมสมมติความหนาแน่น 1,000 kg/m³ และแรงโน้มถ่วงมาตรฐาน ถ้าจะแปลงความลึกน้ำจริงเป็นความดัน ให้ใช้ความหนาแน่นและแรงโน้มถ่วงจริง น้ำร้อนหรือของเหลวอื่นมีความหนาแน่นต่างกัน ของเหลวสูง 1 m จึงไม่ได้ให้ความดันเท่ากันเสมอ

รูปที่ 5 แสดงถังเปิดที่มีน้ำลึก 5 m ความดันเกจที่ก้นถังประมาณ 49.0 kPa

รูปที่ 5: ในถังเปิด ความลึกกำหนดความดัน

ความหนาแน่น 1,000 kg/m³ และน้ำลึก 5 m ความดันเกจที่ก้นถังประมาณ 49.0 kPa

เฉพาะของเหลวที่นิ่ง ไม่รวมความดันที่เปลี่ยนจากปั๊มหรือการไหล

ในเงื่อนไขเดียวกัน น้ำลึก 10 m ให้ความดันประมาณ 98.1 kPa นี่คือที่มาของหลักที่ใช้กันหน้างานว่า "น้ำสูง 10 m ประมาณ 0.1 MPa" ในถังปิด ให้บวกความดันเหนือผิวของเหลวเข้ากับค่าจากความลึก

เฮดของปั๊มคือพลังงานที่ให้แก่ของไหล แสดงเป็นความสูงของของเหลว อย่าปนเฮดกับความดัน และให้ตรงกันทั้งความหนาแน่นของของเหลวและสภาวะเดินเครื่องเมื่ออ่านเส้นโค้งปั๊ม

กับมาโนมิเตอร์ท่อรูปตัว U ให้อ่านผลต่างระหว่างระดับของเหลวสองข้าง ไม่ใช่ความลึกด้านเดียว

mmHg, Torr และ inHg

1 Torr คือ 1/760 ของบรรยากาศมาตรฐาน: 1 Torr = 101,325/760 Pa ในกฎหมาย Measurement Unit Ordinance ของญี่ปุ่น mmHg ที่ใช้กับความดันในร่างกายและความดันโลหิตมีค่าเท่ากัน ดังนั้นตามนิยามทางกฎหมายของญี่ปุ่น 1 mmHg = 1 Torr

mmHg ตามธรรมเนียมที่ใช้ในเอกสารนอกญี่ปุ่นหลายฉบับ คำนวณจากความหนาแน่นปรอทที่กำหนดและแรงโน้มถ่วงมาตรฐาน ได้ประมาณ 133.322387 Pa ขณะที่ Torr ประมาณ 133.322368 Pa สำหรับการแปลงงานอุตสาหกรรมทั่วไป ผลต่างนี้ไม่เห็นที่ 6 หลัก จึงใช้ 1 mmHg ≈ 0.133322 kPa ได้ แต่การสอบเทียบความแม่นยำสูงต้องใช้นิยามตามเอกสารนั้น

หน่วยตามนิยามกับคอลัมน์ปรอทจริงก็เป็นคนละเรื่อง การอ่าน 760 mm บนคอลัมน์ปรอทจริงเกี่ยวกับอุณหภูมิปรอทและแรงโน้มถ่วงของสถานที่ การวัดคอลัมน์จึงเป็นงานแยกจากการแปลงหน่วย สำหรับเกจสุญญากาศแบบสหรัฐฯ ที่เป็นนิ้วปรอท ใช้ 1 inHg ≈ 3.386 kPa (ตามธรรมเนียม)

ตัวอย่างเช่น 20 Torr สัมบูรณ์ ประมาณ 2.66645 kPa สัมบูรณ์ ถ้าจะแปลงเป็นความดันเกจ ต้องลบความดันบรรยากาศรอบข้าง ซึ่งเป็นอีกขั้นตอนหนึ่งต่างจากการเปลี่ยนหน่วย

แบบเก่าของญี่ปุ่นกับกฎหมายการวัด (Measurement Act)

Measurement Act ฉบับปรับปรุงของญี่ปุ่นมีผลบังคับใช้ตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายน ค.ศ. 1993 และย้ายหน่วยที่ใช้ในการซื้อขายและการรับรองไปเป็น SI หน่วยที่ไม่ใช่ SI ได้ช่วงผ่อนผันสิ้นสุดวันที่ 30 กันยายนของปี 1995, 1997 หรือ 1999 แล้วแต่หน่วย สำหรับ kgf/cm² และหน่วยความดันตาม kgf อื่น ๆ รวมถึงเมตรปรอทและเมตรน้ำ กำหนดคือวันที่ 30 กันยายน 1999

นี่คือเหตุผลที่แบบและเกจก่อนช่วงเปลี่ยนผ่านยังอาจแสดง kgf/cm² หนังสือแจ้งแนวปฏิบัติปี 1997 ของ Fire and Disaster Management Agency ของญี่ปุ่นอธิบายการเปลี่ยนผ่านไว้ดังนี้

• หน่วยที่ไม่ใช่ SI ซึ่งถูกตัดออก ใช้ในการซื้อขายหรือการรับรองไม่ได้อีก
• อุปกรณ์และเครื่องมือที่ระบุหน่วยเหล่านั้นก่อนกำหนด ยังใช้ต่อได้ถ้าไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่ค่าที่ใช้ในการซื้อขายหรือการรับรองต้องแปลงเป็น SI
• เครื่องมือที่สเกลเป็นหน่วยที่ไม่ใช่ SI ไม่ต้องเปลี่ยนตอนซ่อม แต่ใบรับรองการซ่อมต้องให้ค่าเป็น SI

หน่วยตามกฎหมายของญี่ปุ่นไม่ใช่รายการเดียวกับหน่วย SI bar และบรรยากาศยังเป็นหน่วยตามกฎหมายในญี่ปุ่น ค่าเป็น bar จึงไม่ใช่ปัญหาทางกฎหมายในตัวเอง

Torr หน่วยคอลัมน์ปรอท และคอลัมน์น้ำ ใช้ตามกฎหมายเฉพาะการวัดความดันภายในร่างกาย ส่วน mmHg กำหนดแยกไว้สำหรับความดันโลหิต สิทธิ์ทั้งสองข้อนี้ไม่ได้อนุญาตให้ใช้หน่วยเหล่านี้อย่างอิสระในการซื้อขายหรือการรับรองงานอุตสาหกรรมทั่วไป

เมื่อคัดลอกค่าเก่าลงสเปกปัจจุบัน ให้เก็บค่าเดิมไว้ แล้วเพิ่มค่าที่แปลงและตัวคูณ เช่น "แบบเก่า: 7 kgf/cm²; แปลงแล้ว: 0.6864655 MPa" เพื่อให้ใครก็ตรวจย้อนได้ว่ามีการปัดเศษหรือเปลี่ยนค่าตั้งหรือไม่

บันทึกความดัน: ค่า หน่วย ฐานอ้างอิง และตำแหน่ง

"ความดัน 7" ไม่ได้บอกทั้งหน่วยและตำแหน่งที่วัด ให้บันทึกค่า หน่วย ฐานอ้างอิง และจุดวัดไว้ด้วยกัน ข้อมูลชุดเดียวกันจะส่งต่อได้ตั้งแต่เกจจนถึงรายงาน

รูปที่ 6 เปลี่ยนคำพูดว่า "7 kiro" ให้เป็นบันทึกที่ครบถ้วน ให้ยืนยันหน่วยเดิมก่อน แล้วเขียนตามรูปแบบนี้

รูปที่ 6: เปลี่ยน "7 kiro" เป็นบันทึกการวัด

ยืนยันก่อนว่าค่าที่พูดหมายถึงอะไร แล้วบันทึกให้ครบ

ตัวอย่าง: ความดันขณะเดินเครื่อง

ค่าเดิม

7 kgf/cm²

ฐานอ้างอิง

เกจ

ค่าที่แปลง

≈ 0.686 MPaG (≈ 99.6 psig)

ตำแหน่ง

เกจที่ทางออกถังลม (air receiver)

เงื่อนไข

ขณะมีโหลด บันทึกเวลา

ตัวอย่างหลังยืนยันแล้วว่า "7" หมายถึง kgf/cm² การแปลงค่าไม่ได้เปลี่ยนค่าตั้งความดัน

อ่านหน่วยจากหน้าปัดเกจหรือสเปก และยืนยันว่าเป็นเกจหรือสัมบูรณ์ แปลงโดยเก็บค่าเดิมไว้ แล้วเทียบกับบันทึกเก่าที่จุดเดียวกันและโหลดเดียวกัน เพื่อแยกว่าเป็นการเปลี่ยนหน่วย หรือการทำงานเปลี่ยนจริง

ช่วงวัดของ Transmitter และสัญญาณ 4–20 mA

ถ้า Transmitter วัดความดันกับตู้คอนโทรลแสดงค่าไม่ตรงกัน ให้ตรวจช่วงวัด (input range) ด้วย ไม่ใช่แค่หน่วย สัญญาณ 4–20 mA จับคู่ค่าต่ำสุดและสูงสุดของช่วงวัดกับกระแส ช่วงวัดใหม่จึงทำให้กระแสเท่าเดิมมีความหมายต่างไป

ช่วง 0–1 MPa กับ 0–1,000 kPa เป็นช่วงเดียวกัน ถ้าฐานอ้างอิงเหมือนกัน ส่วนการปรับสเกลเป็น 0–10 bar เป็นคนละเรื่องกับการเปลี่ยนจากเกจเป็นสัมบูรณ์ เพราะจุดศูนย์ขยับเฉพาะในกรณีหลัง

กับ Transmitter ช่วง 0–1 MPa สำหรับ 4–20 mA ค่า 12 mA คือ 50% ของสแปน: 0.5 MPa หรือ 500 kPa การเปลี่ยนหน่วยแสดงผลไม่เปลี่ยนความดันที่ 12 mA แทน

ถ้าเปลี่ยนเฉพาะ Transmitter เป็นรุ่น 0–2 MPa ค่า 12 mA จะหมายถึง 1 MPa ถ้าฝั่งรับยังตั้งช่วงเดิม จะแสดง 0.5 MPa และการแปลงหน่วยแก้ปัญหานี้ไม่ได้

ในใบเทียบก่อน-หลังเปลี่ยนเครื่อง ให้บันทึกขีดจำกัดช่วงวัดและฐานอ้างอิงควบคู่กับหน่วยแสดงผล การตรวจทั้งอุปกรณ์หน้างานและตู้คอนโทรลจะบอกได้ว่าความไม่ตรงกันเกิดจากแปลงผิด ตั้งช่วงผิด หรือการทำงานเปลี่ยนจริง

ความละเอียดและความแม่นยำยังติดไปหลังแปลงหน่วย

ให้กำหนดจำนวนหลักตามความแม่นยำและวัตถุประสงค์ของการวัด ทศนิยมที่มากขึ้นในตัวคูณไม่ได้ทำให้ค่าที่อ่านจากเกจหยาบแม่นขึ้น

ถ้าขีดแบ่งเล็กสุดคือ 0.01 MPa หลังแปลงขีดแบ่งเล็กสุดคือ 10 kPa การเขียนผลถึง 1 kPa เท่ากับอ้างความละเอียดที่ค่าเดิมไม่เคยมี

เมื่อ F.S. (full scale) หมายถึงสแปนเต็มช่วง ±1% F.S. ไม่ใช่ 1% ของค่าที่อ่าน บนเกจ 0–1 MPa คือ ±0.01 MPa ซึ่งเท่ากับ ±10 kPa หรือประมาณ ±1.45 psi

ค่านี้ใช้ภายใต้เงื่อนไขที่ระบุในสเปก ผลของอุณหภูมิและหลักของตัวเลขแสดงผลอาจระบุแยกต่างหาก เมื่อบวกความดันบรรยากาศที่วัดได้เพื่อให้เป็นความดันสัมบูรณ์ ความไม่แน่นอนของการวัดนั้นก็เข้ามาอยู่ในผลลัพธ์ด้วย

สุดท้าย ค่าสเกลสูงสุดของเกจกับความดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาตของอุปกรณ์เป็นข้อมูลคนละอย่าง เกจที่อ่านได้ถึง 1.6 MPa ไม่ได้แปลว่าอุปกรณ์เดินที่ 1.6 MPa ได้ การเปลี่ยนค่าตั้งหรือความดันเดินเครื่องควรเป็นไปตามขั้นตอนของโรงงานเอง

เช็กลิสต์สำหรับค่าความดันจากญี่ปุ่น

ใช้ไล่ตรวจทุกครั้งที่ได้ค่าความดันจากป้ายชื่อ แบบ Datasheet หรือโทรศัพท์จากฝั่งญี่ปุ่น

• หน่วย: MPa, kPa, kgf/cm² (หรือ "kg/cm²"), bar, mmAq, mmHg หรือ Torr ถ้าเป็น "kiro" ที่ได้ยินปากเปล่า ให้ถือว่ายังไม่ยืนยันจนกว่าจะเห็นเป็นตัวหนังสือ
• ฐานอ้างอิง: G (เกจ), A หรือ abs (สัมบูรณ์) หรือความดันต่าง ถ้าไม่มีตัวต่อท้าย ต้องถามเพิ่ม
• ประเภทของค่า: ความดันใช้งาน ความดันออกแบบ ความดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต ค่าตั้ง หรือความดันทดสอบ เป็นตัวเลขคนละตัว
• การแปลง: ตัวคูณที่ใช้ (98.0665 สำหรับ kgf/cm²) เก็บค่าเดิมไว้ และบันทึกการปัดเศษ
• คอลัมน์น้ำหรือปรอท: ค่าตามธรรมเนียม หรือระบุอุณหภูมิ
• เครื่องมือวัด: ช่วงวัด หน่วยของสเกล สเกลของ 4–20 mA และความแม่นยำ (% F.S. หรือ % ของค่าที่อ่าน)
• หน้าแปลนและข้อต่อ: เลข "K" คือระดับความดันพิกัดตาม JIS ไม่ใช่ค่าความดัน
• Revision ของแบบ: แบบเก่าอาจยังเขียน kgf/cm² ขณะที่เอกสารใหม่ใช้ MPa

คำถามถึงซัพพลายเออร์ญี่ปุ่น

ถ้าข้อใดในเช็กลิสต์ยังไม่ชัด ให้ถามเป็นลายลักษณ์อักษร คำถามเหล่านี้ครอบคลุมเกือบทุกกรณี

• ค่านี้เป็นความดันเกจหรือความดันสัมบูรณ์ ช่วยระบุเป็น MPaG หรือ MPaA
• ที่แบบเขียน "kg/cm²" หรือ kgf/cm² เราอ่านเป็น kgf/cm² (1 kgf/cm² = 0.0980665 MPa) ได้หรือไม่
• ค่านี้เป็นความดันใช้งาน ความดันออกแบบ ความดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต ค่าตั้ง หรือความดันทดสอบ
• สำหรับค่า mmAq หรือ mmH₂O เป็นคอลัมน์น้ำตามธรรมเนียม หรือน้ำที่อุณหภูมิที่ระบุ
• ช่วงวัดของ Transmitter สเกลของ 4–20 mA และฐานอ้างอิงเป็นอย่างไร
• ค่า MPa นี้แปลงมาจากค่า kgf/cm² เดิมหรือไม่ ถ้าใช่ ปัดเศษอย่างไร
• ถ้าป้ายชื่อ แบบ และ Datasheet ไม่ตรงกัน ใช้เอกสารฉบับใดเป็นหลัก

ตัวอย่างอีเมล

ข้อความด้านล่างเป็นภาษาอังกฤษ เพื่อให้ส่งถึงซัพพลายเออร์ญี่ปุ่นได้ทันที คัดลอกแล้วปรับได้ การใส่เลขข้อช่วยให้ซัพพลายเออร์ตอบทีละประเด็นได้ง่าย

ขอบเขตของบทความนี้

บทความนี้ครอบคลุมการแปลงหน่วยและการเขียนสัญลักษณ์ ไม่ครอบคลุมสถานการณ์ต่อไปนี้

• พิกัดของภาชนะรับความดัน หม้อไอน้ำ ท่อ และ Safety Valve มาจากมาตรฐานที่ใช้บังคับและผู้ออกแบบอุปกรณ์ ให้ยืนยันกับซัพพลายเออร์และวิศวกรผู้รับผิดชอบ แทนการแปลงและปรับค่าเอง
• นิสัยการเขียนสัญลักษณ์ต่างกันตามบริษัท อุตสาหกรรม และอายุของเอกสาร ตัวต่อท้ายที่แสดงในบทความนี้พบบ่อย แต่ไม่ใช่สากลทุกที่
• การสอบเทียบความแม่นยำสูงต้องใช้นิยามที่เอกสารสอบเทียบใช้ รวมถึงฐานอุณหภูมิของน้ำและปรอท
• กฎว่าด้วยหน่วยที่ใช้ในใบรับรองต่างกันตามประเทศ กฎของญี่ปุ่นข้างต้นใช้กับการซื้อขายและการรับรองในญี่ปุ่น ส่วนข้อกำหนดของประเทศไทย บทความนี้ไม่ได้ตรวจสอบ ควรสอบถามหน่วยงานหรือลูกค้าที่เกี่ยวข้อง

สรุป

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

แปลง kgf/cm² เป็น MPa อย่างไร

คูณด้วย 0.0980665 เช่น 7 kgf/cm² × 0.0980665 = 0.6864655 MPa ประมาณ 0.69 MPa ถ้าจะแปลงจาก MPa เป็น kgf/cm² ให้คูณด้วยประมาณ 10.197

แปลง kgf/cm² เป็น psi อย่างไร

คูณด้วยประมาณ 14.223 (98.0665 ÷ 6.894757) เช่น 10 kgf/cm² ≈ 142.2 psi ฐานอ้างอิงติดไปด้วย: kgf/cm² แบบเกจจะเป็น psig

MPaG กับ MPaA ต่างกันอย่างไร

MPaG คือความดันเกจ วัดจากบรรยากาศรอบข้าง เหมือน psig ส่วน MPaA คือความดันสัมบูรณ์ วัดจากสุญญากาศสมบูรณ์ เหมือน psia ที่ความดันบรรยากาศ 101.325 kPa จะได้ MPaA = MPaG + 0.101325

1 kgf/cm² เท่ากับ 1 bar หรือ 0.1 MPa หรือไม่

ไม่เท่า 1 kgf/cm² คือ 0.980665 bar หรือ 0.0980665 MPa ดังนั้น 1 bar (0.1 MPa) มากกว่าประมาณ 1.97% การปัดแบบนี้ใช้ประมาณการได้ แต่ค่าตั้งและความดันทดสอบต้องใช้ตัวคูณที่แน่นอน

0 MPaG หมายถึงสุญญากาศหรือไม่

ไม่ใช่ ความดันเกจศูนย์หมายถึงความดันเท่ากับความดันรอบข้าง ในสเกลสัมบูรณ์จะเท่ากับความดันบรรยากาศ ณ ขณะนั้น ประมาณ 0.1 MPaA (14.7 psia) ที่สภาวะมาตรฐาน

แหล่งอ้างอิง

• ตัวคูณแปลงหน่วย: NIST SP 811, Appendix B.9, Factors for units listed by kind of quantity
• อุณหภูมิ ความหนาแน่น และแรงโน้มถ่วงของคอลัมน์ของเหลว: NIST, Pressure and Vacuum Measurements
• mmHg ตามธรรมเนียม: WMO Codes Registry, mmHg
• หน่วย SI และคำนำหน้าหน่วย: NMIJ/AIST, The International System of Units, 9th edition (ภาษาญี่ปุ่น)
• หน่วยตามกฎหมายของญี่ปุ่น: Measurement Unit Ordinance (ภาษาญี่ปุ่น), Measurement Act (ภาษาญี่ปุ่น)
• การเปลี่ยนผ่านสู่ SI และช่วงผ่อนผัน: Fire and Disaster Management Agency, หนังสือแจ้งเรื่องหน่วย SI สำหรับอุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัย ปี 1997 (ภาษาญี่ปุ่น)
• ความดันเกจและสัมบูรณ์: Nagano Keiki, ความดันเกจกับความดันสัมบูรณ์ (ภาษาญี่ปุ่น); psig และ psia: Fluke, PSI vs PSIG vs PSIA (ภาษาอังกฤษ)
• ความแม่นยำเป็น % F.S.: Nagano Keiki, % F.S. และ digit (ภาษาญี่ปุ่น)
• การแปลงหน่วยความดัน: Panasonic, การแปลงหน่วยความดัน (ภาษาญี่ปุ่น)
• Steam Table: TLV, วิธีอ่าน Steam Table (ภาษาญี่ปุ่น)