Bảng quy đổi đơn vị áp suất: kgf/cm², MPa, bar, psi

Hãy hình dung một máy nén khí nhập từ Nhật: biển tên ghi 0,69 MPa, bản vẽ cũ trong sổ tay ghi 7 kgf/cm², còn kỹ thuật viên của nhà cung cấp nói qua điện thoại là "nana kiro" (bảy kiro). Đồng hồ trong xưởng của bạn thì có thể chia theo bar, kg/cm² hoặc psi. Cả ba cách ghi có thể chỉ cùng một áp suất (7 kgf/cm² là 0,686 MPa, làm tròn thành 0,69), nhưng chỉ khi bạn biết rõ từng đơn vị và biết giá trị đó là áp suất dư hay áp suất tuyệt đối.

Đáp án ngắn: 1 kgf/cm² = 98,0665 kPa = 0,0980665 MPa ≈ 14,22 psi ≈ 0,981 bar. Chiều ngược lại, 1 MPa = 1000 kPa = 10 bar ≈ 10,2 kgf/cm² ≈ 145,0 psi. Khi người Nhật nói "kiro" về áp suất, đó thường là kgf/cm² chứ không phải kPa, nên hãy xác nhận đơn vị bằng văn bản.

Bài này có bảng quy đổi giữa đơn vị SI và đơn vị Mỹ, giải thích thói quen nói "kiro", cách đọc MPaG và MPaA so với psig và psia, cùng các đơn vị cột nước và cột thủy ngân (mmAq, mmHg) vẫn xuất hiện trên tài liệu Nhật. Cuối bài là checklist, danh sách câu hỏi gửi nhà cung cấp Nhật và mẫu email.

Mục lục

1. Bảng quy đổi đơn vị áp suất
2. "Kiro" trong xưởng Nhật nghĩa là gì
3. Pa, kPa và MPa: kiến thức SI cơ bản
4. bar, atm và psi: gần nhau nhưng không giống nhau
5. Áp suất dư và áp suất tuyệt đối: MPaG, MPaA, psig, psia
6. Cột nước và cột thủy ngân: mmAq, mmH₂O, mmHg và Torr
7. Bản vẽ Nhật cũ và Luật Đo lường của Nhật
8. Ghi chép áp suất: giá trị, đơn vị, chuẩn và vị trí đo
9. Checklist cho các giá trị áp suất từ Nhật
10. Câu hỏi gửi nhà cung cấp Nhật
11. Phạm vi bài này không bao quát
12. Tóm tắt
13. Câu hỏi thường gặp
14. Nguồn tham khảo

Bảng quy đổi đơn vị áp suất

Bảng dưới cho biết 1 đơn vị của mỗi loại thường gặp trên tài liệu Nhật và tài liệu Mỹ tương đương bao nhiêu kPa, MPa, psi và bar. Mỗi hệ số chỉ so sánh độ lớn của đơn vị. Không hệ số nào cộng hay trừ áp suất khí quyển, nên áp suất dư quy đổi xong vẫn là áp suất dư.

1 đơn vị	kPa	MPa	psi	bar	Định nghĩa / ghi chú
1 Pa	0,001	0,000001	0,000145	0,00001	Đơn vị 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	1000 Pa
1 MPa	1000	1	145,038	10	1 000 000 Pa
1 kgf/cm²	98,0665	0,0980665	14,2233	0,980665	Giá trị chính xác, dựa trên gia tốc trọng trường chuẩn
1 bar	100	0,1	14,5038	1	100 000 Pa, chính xác
1 atm	101,325	0,101325	14,6959	1,01325	Khí quyển tiêu chuẩn, 101 325 Pa, chính xác
1 psi	6,894757	0,006894757	1	0,0689476	Pound-lực trên inch vuông
1 Torr	0,133322	0,000133322	0,0193368	0,00133322	1/760 của 1 atm
1 mmHg	0,133322	0,000133322	0,0193368	0,00133322	Quy ước; trong định nghĩa pháp định của Nhật bằng 1 Torr
1 inHg	3,386389	0,003386389	0,491154	0,0338639	Quy ước
1 mH₂O	9,80665	0,00980665	1,42233	0,0980665	Cột nước quy ước (1000 kg/m³, trọng lực chuẩn)
1 mmH₂O (mmAq)	0,00980665	0,00000980665	0,00142233	0,0000980665	Quy ước; mmAq là cùng một đơn vị
1 inH₂O	0,2490889	0,0002490889	0,0361273	0,00249089	Quy ước (còn có các mốc nhiệt độ khác)

Hệ số lấy theo NIST Special Publication 811, Phụ lục B.9. Số chữ số thập phân thể hiện hệ số, không phải độ chính xác của một phép đo.

Trong bài này, số thập phân viết bằng dấu phẩy và hàng nghìn ngăn bằng dấu cách theo kiểu SI (101 325 Pa = 101,325 kPa). Bản vẽ và file Excel của Nhật hay Mỹ thường dùng dấu chấm làm dấu thập phân và dấu phẩy ngăn hàng nghìn, nên hãy kiểm tra lại khi sao chép số giữa các tài liệu.

Khi tài liệu Nhật ghi giá trị bằng kgf/cm², bảng tiếp theo giúp bạn kiểm tra nhanh các giá trị tròn thường gặp.

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

Các giá trị được làm tròn đến ba chữ số có nghĩa (psi làm tròn đến một chữ số thập phân). Với áp suất thử và giá trị đặt, hãy giữ hệ số chính xác 98,0665.

Cách dùng bảng

Nhân giá trị với hệ số ở hàng của đơn vị xuất phát. Ví dụ, 2,5 bar × 100 = 250 kPa, rồi 250 kPa ÷ 1000 = 0,25 MPa. Chuẩn áp suất (dư hay tuyệt đối) không đổi trong suốt quá trình.

Đổi ngược lại thì chia. Để đổi 350 kPa sang kgf/cm², chia cho 98,0665:

Nếu cặp đơn vị cần đổi không có trong bảng, hãy đổi sang kPa trước rồi mới đổi sang đơn vị đích. Với kgf/cm² sang psi, nhân với 98,0665 để ra kPa, rồi chia cho 6,894757.

Hãy ghi lại giá trị gốc, đơn vị và từng kết quả trung gian thay vì nhẩm trong đầu. Như vậy đồng nghiệp có thể kiểm tra lại phép tính.

Nếu đưa bảng vào bảng tính, hãy để số và đơn vị ở hai ô riêng và giữ nguyên giá trị nhập ban đầu. Kiểm tra từng công thức bằng một giá trị dễ nhẩm: 1 MPa phải ra 1000 kPa, 1 bar phải ra 100 kPa. Cách này nhanh chóng phát hiện hệ số bị dùng ngược hoặc phép ×1000 bị áp dụng hai lần. Khi sao chép số giữa các file, cũng nên kiểm tra cài đặt dấu thập phân của máy (regional settings), vì cùng một số có thể bị đọc lệch.

Hãy giữ đủ chữ số của hệ số trong suốt phép tính và chỉ làm tròn ở bước cuối, theo độ phân giải của thiết bị đo và mục đích sử dụng. Các giá trị đầu vào trong ví dụ như 350 hay 0,7 chỉ để minh họa, không cho biết số chữ số có nghĩa hay độ không đảm bảo đo của một phép đo thật.

"Kiro" trong xưởng Nhật nghĩa là gì

Trong xưởng ở Nhật, bạn vẫn có thể nghe câu hỏi "nan-kiro?" (bao nhiêu kiro?) khi nói về áp suất. Trong câu đó, "kiro" thường là cách nói tắt của kgf/cm². Rắc rối là kPa cũng đọc là "kiro-pasukaru", nên một con số nói miệng mà thiếu đơn vị có thể mang hai nghĩa chênh nhau khoảng 98 lần.

Chữ "f" trong kgf là force (lực). Một kilôgam-lực là trọng lượng của khối lượng 1 kg dưới trọng lực chuẩn: 1 kgf = 9,80665 N. Viết tắt kgf/cm² thành "kg" hay "kg/cm²" làm mờ ranh giới giữa khối lượng, lực và áp suất. Ở Việt Nam, cách nói như "7 ký" hay "7 kg" cho áp suất cũng có thể gặp trong xưởng. Hãy coi các cách nói tắt đó là kgf/cm² chỉ sau khi đã xác nhận.

Hình 1 cho thấy hệ số 98,0665 từ đâu ra. Đổi lực sang newton, đổi diện tích sang mét vuông, phần còn lại là phép chia.

Hình 1: Vì sao 1 kgf/cm² bằng 98,0665 kPa

Đổi lực ở trên sang newton và diện tích ở dưới sang mét vuông.

Lực1 kgf = 9,80665 NGia tốc trọng trường chuẩn gₙ = 9,80665 m/s²

Diện tích1 cm² = 0,0001 m²Bình phương tỷ lệ chiều dài (100 × 100)

9,80665 N0,0001 m² = 98 066,5 Pa

1 kgf/cm² = 98,0665 kPa

Bước đổi diện tích là chỗ dễ sai nhất. 1 m bằng 100 cm, nhưng 1 m² là 100 cm × 100 cm = 10 000 cm², nên 1 cm² là 0,0001 m². Phép đổi này dùng trọng lực chuẩn đã định nghĩa; bạn không thay bằng gia tốc trọng trường tại nhà máy của mình.

"1 kiro khoảng 0,1 MPa": chỉ nên dùng để ước lượng

Coi 1 kgf/cm² là 0,1 MPa rất tiện để hình dung dải áp suất. Tuy nhiên 0,1 MPa lớn hơn 1 kgf/cm² khoảng 1,97%, nên với áp suất thử và áp suất đặt chính thức hãy dùng 98,0665.

Lấy ví dụ "7 kiro". Đổi chính xác, 7 kgf/cm² là 0,6864655 MPa, tức khoảng 0,69 MPa.

Nếu đọc thành 0,7 MPa, bạn đã cộng thêm 0,0135345 MPa. Khi chép giá trị từ phiếu cài đặt cũ, hãy ghi lại cách bạn đã làm tròn.

Điều tương tự áp dụng khi thay đồng hồ. Đồng hồ cũ có thang đo tối đa 10 kgf/cm² bao phủ dải 0–0,980665 MPa, không hoàn toàn giống đồng hồ 0–1 MPa. Hãy so khớp dải đo vật lý, đừng so con số in trên mặt đồng hồ.

Áp suất đặt của van an toàn và áp suất chịu đựng của thiết bị được quy định riêng, tách khỏi giá trị vận hành thông thường. Hãy đọc chúng theo đúng đơn vị và chuẩn áp suất ghi trong tài liệu kỹ thuật áp dụng, và để việc thay đổi cho người chịu trách nhiệm về thiết bị.

Thêm một bẫy nữa: "10K" trên mặt bích Nhật là cấp áp lực danh định theo JIS, không phải áp suất 10 kgf/cm². Hãy tra định mức áp suất – nhiệt độ của mặt bích trong JIS B 2220 thay vì đổi con số "K".

Pa, kPa và MPa: kiến thức SI cơ bản

Áp suất là lực tác dụng vuông góc lên một bề mặt, chia cho diện tích bề mặt đó. Một pascal (Pa) là áp suất của lực 1 newton tác dụng đều và vuông góc lên 1 m². Newton (N) là đơn vị của lực còn kilôgam (kg) là đơn vị của khối lượng; chỉ biết riêng lực hay riêng khối lượng của vật thì chưa suy ra được áp suất.

Với cùng một lực, diện tích càng nhỏ thì áp suất càng cao. Diện tích gấp đôi thì áp suất giảm một nửa, như Hình 2 minh họa.

Hình 2: Cùng một lực, diện tích khác nhau, áp suất khác nhau

Lực 100 N tác dụng lên diện tích 0,01 m² cho áp suất 10 kPa.

Chiều rộng hình vẽ không theo tỷ lệ. Kết quả là áp suất trung bình dưới tấm.

Biết áp suất và diện tích, bạn có thể tính ngược ra lực. Chênh áp 0,5 MPa tác dụng đều lên 10 cm² tạo ra lực 500 N, nên một áp suất "thấp" vẫn có thể đẩy rất mạnh lên bề mặt lớn.

Pascal là đơn vị nhỏ so với thiết bị công nghiệp, nên tài liệu kỹ thuật dùng kPa và MPa. Chữ k (kilo, ×1000) và M (mega, ×1 000 000) là tiền tố: kPa và MPa không phải hai loại áp suất khác nhau, chỉ là dấu phẩy đặt ở chỗ khác.

Chữ h trong hPa (hecto, ×100) hay gặp trong bản tin thời tiết: 1 kPa = 10 hPa.

Hình 3 viết cùng một áp suất, 0,35 MPa, theo bốn cách. Đơn vị càng nhỏ thì con số càng lớn.

Hình 3: 0,35 MPa viết theo bốn cách

Mỗi bước đi xuống dùng đơn vị nhỏ hơn, nên con số lớn hơn.

MPa

0,35 MPa

kPa

350 kPa (× 1000)

hPa

3500 hPa (× 10)

Pa

350 000 Pa (× 100)

Đổi đơn vị không làm thay đổi áp suất trong đường ống. Bậc thang này dùng được cho cả áp suất dư và áp suất tuyệt đối. Để tham khảo, 0,35 MPa ≈ 50,8 psi.

Ký hiệu đơn vị phân biệt chữ hoa và chữ thường. Hãy viết kPa, MPa, hPa, không viết KPa hay Mpa. Khi chép giá trị giữa bản vẽ và bảng tính, hãy chép cả ký hiệu đơn vị cho đúng; chỉ riêng việc này đã tránh được nhiều lỗi sai 1000 lần.

bar, atm và psi: gần nhau nhưng không giống nhau

Một bar là 100 kPa còn một khí quyển tiêu chuẩn (atm) là 101,325 kPa. Coi "1 atm" là "1 bar" sẽ lệch 1,325 kPa, và mức lệch này đáng kể trong công việc về chân không hoặc các phép tính chính xác.

atm là một giá trị cố định đã được định nghĩa. Nó không phải áp suất khí quyển tại nhà máy bạn hôm nay, vốn thay đổi theo thời tiết và độ cao. Vì vậy đổi áp suất dư sang áp suất tuyệt đối không phải lúc nào cũng là cộng đúng 1 atm.

psi là áp suất của một pound-lực trên một inch vuông. Trên thiết bị Mỹ và các thiết bị nhập khẩu khác, bạn sẽ gặp psig và psia: g là áp suất dư (gauge), a là áp suất tuyệt đối (absolute). Hãy đọc chữ cái đó cùng với con số.

Tương tự, thông số 0,5 MPa là 5 bar hoặc khoảng 72,5 psi trên cùng một chuẩn áp suất. Nếu cộng áp suất khí quyển vào 0,5 MPa rồi mới đổi, bạn đã tính ra một đại lượng khác.

Khi chỉ một trong hai tài liệu có ghi G hoặc abs, hãy đưa hai giá trị về cùng chuẩn trước khi so sánh. Đơn vị giống nhau mà chuẩn khác nhau vẫn cho kết quả so sánh sai, nên hãy đọc cả chú thích cuối bảng và điều kiện thử trong catalog.

Áp suất dư và áp suất tuyệt đối: MPaG, MPaA, psig, psia

Áp suất dư (gauge) lấy áp suất xung quanh, thường là khí quyển, làm số 0. Áp suất tuyệt đối lấy chân không hoàn toàn làm số 0. Đo cùng một đường ống bằng hai cách, hai số đọc sẽ chênh nhau đúng bằng áp suất khí quyển.

Thông số kỹ thuật của Nhật có thể đánh dấu chuẩn áp suất bằng hậu tố. Bảng dưới đối chiếu các cách ghi thường gặp với cách ghi bên phía Mỹ và quốc tế.

Chuẩn	Tài liệu Nhật	Tài liệu Mỹ / khác	Điểm không
Áp suất dư (gauge)	MPaG, kPaG	psig, barg	Áp suất xung quanh (khí quyển)
Áp suất tuyệt đối	MPaA, MPa abs	psia, bara	Chân không hoàn toàn
Chênh áp	kPa (chênh áp), ΔP	psid, ΔP	Điểm đo còn lại

G và A là nhãn, không phải tiền tố SI. Một bản ghi chính thức có thể viết thẳng "áp suất dư 0,7 MPa". Nếu tài liệu Nhật ghi MPa mà không có hậu tố, đừng tự suy đoán chuẩn nào; hãy hỏi lại.

Hình 4 cho thấy hai điểm không. Với khí quyển 101,325 kPa, áp suất dư 700 kPa là áp suất tuyệt đối 801,325 kPa.

Hình 4: Hai áp suất, hai điểm không

Với khí quyển 101,325 kPa, 700 kPa áp suất dư bằng 801,325 kPa áp suất tuyệt đối.

Chỉ là sơ đồ; khoảng cách không theo tỷ lệ. Mũi tên xanh đi từ chân không hoàn toàn, mũi tên cam đi từ áp suất khí quyển, đều đến điểm đo.

Đổi đơn vị là nhân hoặc chia. Đổi chuẩn áp suất là cộng hoặc trừ áp suất khí quyển. Hãy đưa cả hai giá trị về cùng một đơn vị trước rồi mới cộng trừ, để không bao giờ cộng một giá trị kPa với một giá trị MPa.

Ví dụ, hơi lò hơi ở 0,7 MPaG xấp xỉ 0,8 MPaA. Bảng hơi nước thường liệt kê áp suất tuyệt đối, nên hãy kiểm tra cột áp suất của bảng dùng chuẩn nào.

Nếu nhập giá trị áp suất dư vào bảng hơi theo áp suất tuyệt đối, bạn đang tra hơi ở một trạng thái khác. Enthalpy và các tính chất khác phụ thuộc vào trạng thái đó, nên chuẩn áp suất phải khớp cũng như đơn vị.

Chân không và chênh áp

Ở nơi áp suất thấp hơn môi trường, số đọc áp suất dư là số âm. Với áp suất xung quanh 101,325 kPa, −80 kPa áp suất dư là 21,325 kPa tuyệt đối. Bản thân áp suất tuyệt đối không bao giờ xuống dưới không.

Thiết bị chân không có thể hiển thị áp suất tuyệt đối thấp hoặc áp suất dư âm. Ở những thiết bị như bình ngưng hơi, nơi bạn đánh giá trạng thái vận hành từ số đọc, nhãn abs hoặc G là điều thiết yếu.

Chênh áp là hiệu số giữa hai điểm bất kỳ, không chỉ giữa một điểm và khí quyển. Với 0,60 MPaG phía thượng lưu và 0,55 MPaG phía hạ lưu, chênh áp là 0,05 MPa (50 kPa). Cộng cùng một áp suất khí quyển vào cả hai giá trị không làm thay đổi hiệu số.

Nếu hai điểm khác độ cao hoặc khác vận tốc dòng, không phải toàn bộ chênh áp tĩnh đo được là tổn thất ma sát. Cũng đừng trừ các giá trị đo ở thời điểm khác nhau hoặc theo chuẩn khác nhau. Với bộ lọc và đường ống, hãy ghi chênh áp ở cùng điều kiện vận hành và cùng cặp điểm đo để so sánh được xu hướng.

Cột nước và cột thủy ngân: mmAq, mmH₂O, mmHg và Torr

Trên tài liệu Nhật cũ, các áp suất nhỏ như áp suất quạt hay áp suất hút khói có thể được ghi bằng cột nước: mmAq hoặc mmH₂O. "Aq" xuất phát từ aqua (nước), và hai cách ghi này là cùng một đơn vị. Giá trị quy ước là 1 mmH₂O = 9,80665 Pa, nên 1 kPa ≈ 102 mmAq. Ở Việt Nam, "mét cột nước" (mH₂O) cũng là cách ghi quen thuộc cho cột áp bơm; 1 mH₂O = 9,80665 kPa.

Đơn vị tương đương bên Mỹ là inch nước (inH₂O). Inch nước quy ước là 249,0889 Pa, tương đương 25,4 mmH₂O, nên 1 kPa ≈ 4,01 inH₂O và 100 mmAq ≈ 3,94 inH₂O.

Cẩn thận với nhiệt độ. NIST liệt kê các hệ số riêng cho một inch nước ở 39,2°F (249,082 Pa), ở 60°F (248,84 Pa) và giá trị quy ước, đồng thời tách cột nước 4°C khỏi cột nước quy ước. Nếu tài liệu nêu nhiệt độ nước, hãy dùng hệ số của đúng điều kiện đó.

Độ sâu nước thực tế và đơn vị cột nước

Đơn vị quy ước giả định khối lượng riêng 1000 kg/m³ và trọng lực chuẩn. Để đổi độ sâu nước thực tế sang áp suất, hãy dùng khối lượng riêng và gia tốc trọng trường thực. Nước nóng hoặc chất lỏng khác có khối lượng riêng khác, nên 1 m chất lỏng không phải lúc nào cũng cho cùng một áp suất.

Hình 5 cho thấy bể hở có 5 m nước. Áp suất dư ở đáy khoảng 49,0 kPa.

Hình 5: Ở bể hở, độ sâu quyết định áp suất

Với khối lượng riêng 1000 kg/m³ và nước sâu 5 m, áp suất dư ở đáy khoảng 49,0 kPa.

Chỉ tính chất lỏng tĩnh. Chưa tính thay đổi áp suất do bơm hoặc dòng chảy.

Trong cùng điều kiện, 10 m nước cho khoảng 98,1 kPa. Đó là cơ sở của quy tắc kinh nghiệm trong xưởng: "10 m nước khoảng 0,1 MPa". Với bể kín, hãy cộng thêm áp suất phía trên mặt chất lỏng vào số hạng độ sâu.

Cột áp bơm thể hiện năng lượng truyền cho chất lỏng dưới dạng chiều cao cột chất lỏng. Hãy tách cột áp khỏi áp suất, và khi đọc đường đặc tính bơm, nhớ đối chiếu khối lượng riêng chất lỏng và điều kiện vận hành.

Với áp kế chữ U (manometer), hãy đọc hiệu số hai mực chất lỏng, không phải độ sâu ở một nhánh.

mmHg, Torr và inHg

Torr bằng 1/760 khí quyển tiêu chuẩn: 1 Torr = 101 325/760 Pa. Trong Lệnh về đơn vị đo lường (Keiryo Tan'i Rei) của Nhật, mmHg dùng cho áp suất trong cơ thể và huyết áp có cùng giá trị, nên theo định nghĩa pháp định của Nhật, 1 mmHg = 1 Torr.

mmHg quy ước dùng trong nhiều tài liệu ngoài Nhật được tính từ một khối lượng riêng thủy ngân quy định và trọng lực chuẩn. Giá trị khoảng 133,322387 Pa, còn Torr khoảng 133,322368 Pa. Với quy đổi công nghiệp thông thường, sự khác biệt không hiện ra ở sáu chữ số, nên 1 mmHg ≈ 0,133322 kPa là đủ; còn hiệu chuẩn chính xác phải theo định nghĩa của tài liệu áp dụng.

Đơn vị được định nghĩa và cột thủy ngân thực cũng là hai chuyện khác nhau. Đọc 760 mm trên cột thủy ngân thực kéo theo nhiệt độ thủy ngân và gia tốc trọng trường tại chỗ, nên đo một cột chất lỏng là việc riêng, khác với đổi đơn vị. Với chân không kế Mỹ chia theo inch thủy ngân, dùng 1 inHg ≈ 3,386 kPa (quy ước).

Ví dụ, 20 Torr tuyệt đối là khoảng 2,66645 kPa tuyệt đối. Muốn đổi sang áp suất dư thì phải trừ áp suất xung quanh, một bước riêng, khác với việc đổi đơn vị.

Bản vẽ Nhật cũ và Luật Đo lường của Nhật

Luật Đo lường (Keiryo-ho) sửa đổi của Nhật có hiệu lực từ ngày 1/11/1993, chuyển các đơn vị dùng trong giao dịch và chứng nhận sang SI. Các đơn vị ngoài SI được gia hạn đến ngày 30/9 của năm 1995, 1997 hoặc 1999, tùy từng đơn vị. Với kgf/cm² và các đơn vị áp suất khác tính theo kgf, cũng như mét thủy ngân và mét nước, hạn chót là ngày 30/9/1999.

Đó là lý do bản vẽ và đồng hồ có từ trước đợt chuyển đổi vẫn có thể ghi kgf/cm². Một thông báo năm 1997 của Cơ quan Phòng cháy chữa cháy và Quản lý thiên tai Nhật Bản giải thích đợt chuyển đổi như sau:

• Các đơn vị ngoài SI đã bị bãi bỏ không còn được dùng trong giao dịch hay chứng nhận.
• Thiết bị và đồng hồ đã ghi các đơn vị đó trước hạn chót vẫn dùng tiếp được nếu không thay đổi, nhưng giá trị dùng cho giao dịch hay chứng nhận phải đổi sang SI.
• Đồng hồ có thang đo ngoài SI không bắt buộc phải thay khi sửa chữa, nhưng giấy chứng nhận sửa chữa phải ghi giá trị theo SI.

Đơn vị pháp định của Nhật không trùng với danh sách đơn vị SI. bar và khí quyển vẫn là đơn vị pháp định ở Nhật, nên một giá trị ghi bằng bar tự nó không phải là vấn đề pháp lý.

Torr, cột thủy ngân và cột nước chỉ là đơn vị pháp định để đo áp suất trong cơ thể, còn mmHg được định nghĩa riêng cho huyết áp. Cả hai quy định này không cho phép dùng tự do các đơn vị đó trong giao dịch hay chứng nhận công nghiệp thông thường.

Đây là quy định của Nhật. Ở Việt Nam, hoạt động đo lường thuộc Luật Đo lường (Luật số 04/2011/QH13), với hệ đơn vị đo hợp pháp dựa trên SI. Bài này chưa đối chiếu danh mục đơn vị hợp pháp của Việt Nam, nên đơn vị nào được ghi trên giấy chứng nhận kiểm định hay hiệu chuẩn tại Việt Nam, hãy hỏi đơn vị kiểm định hoặc hiệu chuẩn của bạn.

Khi chép một giá trị cũ vào thông số kỹ thuật hiện hành, hãy giữ nguyên bản gốc và ghi thêm giá trị quy đổi cùng hệ số. Một ghi chú như "Bản vẽ cũ: 7 kgf/cm²; quy đổi: 0,6864655 MPa" cho phép bất kỳ ai sau này kiểm tra xem giá trị đã được làm tròn hay cài đặt đã thay đổi.

Ghi chép áp suất: giá trị, đơn vị, chuẩn và vị trí đo

"Áp suất là 7" không cho bạn biết đơn vị lẫn vị trí đo. Hãy ghi cùng nhau giá trị, đơn vị, chuẩn áp suất và điểm đo, thì thông tin đó đi được từ mặt đồng hồ đến báo cáo mà không bị rơi rớt.

Hình 6 biến câu nói miệng "7 kiro" thành một bản ghi đầy đủ. Hãy xác nhận đơn vị gốc trước, rồi ghi theo mẫu này.

Hình 6: Biến "7 kiro" thành bản ghi đo

Xác nhận giá trị nói miệng nghĩa là gì, rồi ghi đầy đủ.

Ví dụ: Áp suất vận hành

Giá trị gốc

7 kgf/cm²

Chuẩn

Áp suất dư

Quy đổi

≈ 0,686 MPaG (≈ 99,6 psig)

Vị trí

Đồng hồ ở cửa ra bình tích khí nén

Điều kiện

Đang chạy tải; ghi cả thời điểm

Ví dụ sau khi đã xác nhận "7" nghĩa là kgf/cm². Quy đổi giá trị không làm thay đổi áp suất cài đặt.

Hãy lấy đơn vị từ mặt đồng hồ hoặc tài liệu kỹ thuật, và xác nhận là áp suất dư hay tuyệt đối. Quy đổi nhưng giữ nguyên giá trị gốc. Sau đó so với các bản ghi cũ ở cùng điểm đo và cùng tải, để tách được thay đổi đơn vị khỏi thay đổi vận hành thực sự.

Dải đo của transmitter và tín hiệu 4–20 mA

Nếu bộ truyền tín hiệu áp suất (transmitter) và tủ điều khiển hiển thị khác nhau, hãy kiểm tra dải đo chứ không chỉ đơn vị. Tín hiệu 4–20 mA gán giá trị đầu và cuối dải đo cho dòng điện, nên dải đo mới làm thay đổi ý nghĩa của cùng một dòng điện.

Dải 0–1 MPa và dải 0–1000 kPa là một nếu cùng chuẩn áp suất. Tuy nhiên đổi sang 0–10 bar là phép khác với chuyển từ áp suất dư sang tuyệt đối, vì chỉ ở phép thứ hai điểm không mới dịch chuyển.

Trên transmitter có dải 0–1 MPa ứng với 4–20 mA, 12 mA là 50% dải đo: 0,5 MPa, tức 500 kPa. Đổi đơn vị hiển thị không làm thay đổi áp suất mà 12 mA biểu thị.

Nếu chỉ thay transmitter bằng loại 0–2 MPa, 12 mA giờ có nghĩa là 1 MPa. Bộ nhận vẫn cài dải cũ sẽ hiển thị 0,5 MPa, và không phép đổi đơn vị nào sửa được lỗi đó.

Trên phiếu so sánh trước và sau khi thay, hãy ghi giới hạn dải đo và chuẩn áp suất cùng với đơn vị hiển thị. Kiểm tra cả thiết bị ngoài hiện trường lẫn tủ điều khiển sẽ cho biết sai lệch là lỗi quy đổi, lỗi dải đo hay thay đổi vận hành thật.

Độ phân giải và độ chính xác được mang theo qua quy đổi

Hãy chọn số chữ số theo độ chính xác và mục đích của phép đo. Thêm chữ số thập phân vào hệ số không làm một số đọc từ đồng hồ vạch thô chính xác hơn.

Nếu vạch chia nhỏ nhất là 0,01 MPa thì vạch chia nhỏ nhất sau quy đổi là 10 kPa. Viết kết quả đến 1 kPa là khẳng định một độ phân giải mà số đọc gốc chưa từng có.

Khi F.S. nghĩa là toàn thang đo, ±1% F.S. không phải 1% của giá trị đọc. Trên đồng hồ 0–1 MPa, đó là ±0,01 MPa, tức ±10 kPa hay khoảng ±1,45 psi.

Con số đó áp dụng trong các điều kiện được quy định; ảnh hưởng của nhiệt độ và số chữ số hiển thị có thể được ghi riêng. Khi cộng áp suất khí quyển đo được để ra áp suất tuyệt đối, độ không đảm bảo đo của phép đo khí quyển cũng đi vào kết quả.

Cuối cùng, giá trị lớn nhất trên thang đồng hồ và áp suất làm việc tối đa cho phép của thiết bị là hai thông tin khác nhau. Đồng hồ đọc được đến 1,6 MPa không có nghĩa thiết bị chạy được ở 1,6 MPa. Mọi thay đổi giá trị đặt hay áp suất vận hành phải theo quy trình của chính nhà máy.

Checklist cho các giá trị áp suất từ Nhật

Hãy rà các điểm sau mỗi khi một giá trị áp suất đến từ biển tên, bản vẽ, datasheet hay cuộc gọi của phía Nhật.

• Đơn vị: MPa, kPa, kgf/cm² (hoặc "kg/cm²"), bar, mmAq, mmHg hay Torr. Coi "kiro" nói miệng là chưa xác nhận cho đến khi thấy bằng văn bản.
• Chuẩn áp suất: G (áp suất dư), A hoặc abs (tuyệt đối), hay chênh áp. Không có hậu tố nghĩa là vẫn phải hỏi.
• Loại giá trị: áp suất vận hành, thiết kế, làm việc tối đa cho phép, đặt hay thử. Đây là các con số khác nhau.
• Quy đổi: hệ số chính xác đã dùng (98,0665 cho kgf/cm²), giá trị gốc được giữ lại, cách làm tròn được ghi lại.
• Cột nước hoặc cột thủy ngân: đơn vị quy ước hay có nhiệt độ quy định.
• Thiết bị đo: dải đo, đơn vị thang đo, cách gán 4–20 mA và độ chính xác (% F.S. hay % giá trị đọc).
• Mặt bích và phụ kiện: con số "K" là cấp áp lực JIS, không phải giá trị áp suất.
• Phiên bản bản vẽ: bản vẽ cũ có thể vẫn ghi kgf/cm² trong khi tài liệu mới dùng MPa.

Câu hỏi gửi nhà cung cấp Nhật

Nếu có mục nào trong checklist chưa rõ, hãy hỏi bằng văn bản. Các câu hỏi dưới đây bao quát hầu hết trường hợp.

• Giá trị này là áp suất dư hay áp suất tuyệt đối? Xin ghi rõ là MPaG hay MPaA.
• Nơi bản vẽ ghi "kg/cm²" hoặc kgf/cm², chúng tôi có thể đọc là kgf/cm² (1 kgf/cm² = 0,0980665 MPa) không?
• Giá trị này là áp suất vận hành, thiết kế, làm việc tối đa cho phép, đặt hay thử?
• Với giá trị mmAq hoặc mmH₂O, đó là cột nước quy ước hay nước ở nhiệt độ quy định?
• Dải đo của transmitter, cách gán 4–20 mA và chuẩn áp suất là gì?
• Giá trị MPa có được đổi từ giá trị kgf/cm² cũ không? Nếu có, đã làm tròn thế nào?
• Nếu biển tên, bản vẽ và datasheet mâu thuẫn nhau thì tài liệu nào có giá trị quyết định?

Mẫu email

Bạn có thể sao chép và chỉnh sửa thư dưới đây. Mẫu viết bằng tiếng Anh để gửi trực tiếp cho nhà cung cấp Nhật; các câu hỏi được đánh số để họ trả lời từng điểm.

Phạm vi bài này không bao quát

Bài này nói về quy đổi đơn vị và cách ghi. Bài không bao quát các tình huống sau:

• Định mức của bình chịu áp lực, nồi hơi, đường ống và van an toàn do các tiêu chuẩn áp dụng và người thiết kế thiết bị quyết định. Hãy xác nhận với nhà cung cấp và kỹ sư chịu trách nhiệm, đừng tự đổi rồi điều chỉnh giá trị.
• Ở Việt Nam, nồi hơi và bình chịu áp lực thường thuộc nhóm thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động theo Luật An toàn, vệ sinh lao động 2015 (Luật số 84/2015/QH13), và phải kiểm định kỹ thuật an toàn theo quy định. Về áp suất đặt và hồ sơ kiểm định, hãy hỏi bộ phận an toàn và đơn vị kiểm định.
• Thói quen ghi chú khác nhau theo công ty, ngành và độ cũ của tài liệu. Các hậu tố nêu ở đây là phổ biến, không phải phổ quát.
• Hiệu chuẩn chính xác cần đúng định nghĩa mà tài liệu hiệu chuẩn dùng, kể cả mốc nhiệt độ của nước và thủy ngân.
• Quy định về đơn vị được phép ghi trên giấy chứng nhận khác nhau theo từng nước. Các quy định của Nhật nêu trên áp dụng cho giao dịch và chứng nhận tại Nhật.

Tóm tắt

Câu hỏi thường gặp

Đổi kgf/cm² sang MPa như thế nào?

Nhân với 0,0980665. Ví dụ 7 kgf/cm² × 0,0980665 = 0,6864655 MPa, khoảng 0,69 MPa. Để đổi từ MPa sang kgf/cm², nhân với khoảng 10,197.

Đổi kgf/cm² sang psi như thế nào?

Nhân với khoảng 14,223 (98,0665 ÷ 6,894757). Ví dụ 10 kgf/cm² ≈ 142,2 psi. Chuẩn áp suất được giữ nguyên: kgf/cm² áp suất dư thành psig.

MPaG và MPaA khác nhau thế nào?

MPaG là áp suất dư, đo từ khí quyển xung quanh, giống psig. MPaA là áp suất tuyệt đối, đo từ chân không hoàn toàn, giống psia. Với áp suất xung quanh 101,325 kPa, MPaA = MPaG + 0,101325.

1 kgf/cm² có bằng 1 bar hay 0,1 MPa không?

Không. 1 kgf/cm² là 0,980665 bar hay 0,0980665 MPa, nên 1 bar (0,1 MPa) lớn hơn khoảng 1,97%. Cách nhẩm tắt này dùng được để ước lượng, nhưng với áp suất đặt và áp suất thử hãy dùng hệ số chính xác.

0 MPaG có nghĩa là chân không không?

Không. Áp suất dư bằng không nghĩa là áp suất bằng áp suất xung quanh. Trên thang tuyệt đối, nó bằng áp suất khí quyển tại thời điểm đó, khoảng 0,1 MPaA (14,7 psia) ở điều kiện tiêu chuẩn.

Nguồn tham khảo

• Hệ số quy đổi: NIST SP 811, Appendix B.9, Factors for units listed by kind of quantity
• Nhiệt độ, khối lượng riêng và trọng lực của cột chất lỏng: NIST, Pressure and Vacuum Measurements
• mmHg quy ước: WMO Codes Registry, mmHg
• Đơn vị SI và tiền tố: NMIJ/AIST, Hệ đơn vị quốc tế SI, ấn bản 9 (tiếng Nhật)
• Đơn vị pháp định của Nhật: Lệnh về đơn vị đo lường (tiếng Nhật), Luật Đo lường (tiếng Nhật)
• Chuyển đổi sang SI và thời hạn gia hạn: Cơ quan Phòng cháy chữa cháy và Quản lý thiên tai Nhật Bản, thông báo về đơn vị SI cho thiết bị phòng cháy, 1997 (tiếng Nhật)
• Áp suất dư và áp suất tuyệt đối: Nagano Keiki, áp suất dư và áp suất tuyệt đối (tiếng Nhật); psig và psia: Fluke, PSI vs PSIG vs PSIA
• Độ chính xác theo % F.S.: Nagano Keiki, % F.S. và digit (tiếng Nhật)
• Quy đổi đơn vị áp suất: Panasonic, quy đổi đơn vị áp suất (tiếng Nhật)
• Bảng hơi nước: TLV, cách đọc bảng hơi nước (tiếng Nhật)