压力是单位面积上的力，但压力表上使用的单位取决于行业、国家和仪器本身。亚洲的加工厂使用兆帕 (MPa) 作为压力单位，暖通空调技术人员使用英寸水柱 (in/w) 作为压力单位，液压车间使用磅/平方英寸 (psi) 或巴 (bar) 作为压力单位，真空实验室使用托 (Torr) 作为压力单位。本页列出了您在现场会遇到的七种压力单位、精确的换算表、液位计背后的静水压力公式，以及如何根据具体情况选择合适的单位。
内容
- 压力的国际单位制单位：帕斯卡（Pa）
- 七种常用工业压力单位
- 压力单位换算表
- 水柱单位：inWC、mmWC 和 inH2O
- 静水压力：ρ × g × h
- 根据应用选择合适的压力单位
- 现场常见压力单位错误
- 常見問題解答
压力的国际单位制单位：帕斯卡（Pa）
在国际单位制中，帕斯卡是压强的单位。1帕斯卡等于1牛顿每平方米：1 Pa = 1 N/m²。帕斯卡数值很小——大气压强约为101,325帕斯卡——因此工程领域使用千帕斯卡（1 kPa = 1,000 Pa）和兆帕斯卡（1 MPa = 1,000,000 Pa）。气象学家使用百帕斯卡（1 hPa = 100 Pa），它等于1毫巴。
在欧洲和亚洲，大多数现代工艺文档都使用kPa作为工作单位；MPa则常见于高压液压和化工设备。本网站提供的压力变送器可从工厂订购，量程可选Pa、kPa、MPa、bar、psi或mmH₂O 。
七种常用工业压力单位
以下七种单位最常出现在工艺图纸、压力表刻度盘和PLC标签上。前三种是国际单位制（SI）或基于国际单位制的单位；其余的则是因行业惯例或地域原因而沿用至今的旧单位。
- 帕斯卡 (Pa) — SI 基准。1 Pa = 1 N/m²。用于低压 HVAC 和洁净室差压读数。
- 巴 — 1 bar = 100,000 Pa。接近一个大气压，在欧洲气动和液压系统中很常见。
- 大气（大气压） — 1 atm = 101,325 Pa。化学和物理学中的参考压力。
- 磅力每平方英寸（psi） — 1 psi ≈ 6,895 Pa。美国液压、管道、轮胎压力的默认值。
- 毫米汞柱/英寸汞柱（mmHg，inHg） — 1 mmHg ≈ 133.32 Pa；也称为 r用于医学、真空工作和气压测量。
- 毫米/英寸水柱（mmWC、inWC、inH）2O) — 1 inWC ≈ 249 Pa。HVAC 管道静压、通风和低范围 DP 的标准。
- 千克力每平方厘米 (kgf/cm²) — 1 kgf/cm² ≈ 98,066 Pa ≈ 0.98 bar。在中国、韩国和较老的日本设备上仍然很常见。
压力单位换算表
下表对上述七种单位进行了换算。数值四舍五入到四位有效数字；仪器校准时，请使用BIPM SI手册（第9版）中的精确系数。
| 从 → | Pa | 千帕 | 酒吧 | PSI | 毫米汞柱 | 厕所 | kgf /cm² |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1霸 | 1 | 0.001 | 1.0 × 10 - 5 | 1.450 × 10 - 4 | 7.501 × 10 - 3 | 4.015 × 10 - 3 | 1.020 × 10 - 5 |
| 1 kPa | 1,000 | 1 | 0.01 | 0.1450 | 7.501 | 4.015 | 0.01020 |
| 1 bar | 100,000 | 100 | 1 | 14.50 | 750.1 | 401.5 | 1.020 |
| 1psi | 6,895 | 6.895 | 0.06895 | 1 | 51.72 | 27.68 | 0.07031 |
| 1毫米汞柱 | 133.3 | 0.1333 | 1.333 × 10 - 3 | 0.01934 | 1 | 0.5352 | 1.360 × 10 - 3 |
| 1英寸水柱 | 249.1 | 0.2491 | 2.491 × 10 - 3 | 0.03613 | 1.868 | 1 | 2.540 × 10 - 3 |
| 1 千克力/平方厘米 | 98,066 | 98.07 | 0.9807 | 14.22 | 735.6 | 393.7 | 1 |
工程师们脑海中常记的一些经验法则：1 bar ≈ 14.5 psi，1 atm ≈ 1.013 bar ≈ 760 mmHg，1 psi ≈ 27.7 inWC，1 MPa = 10 bar = 145 psi。
水柱单位：inWC、mmWC 和 inH2O
inWC、inH₂O和mmWC 描述的是与被测压力相等的水柱高度。它们常用于暖通空调管道静压、过滤器压差和低量程差压变送器，因为这些单位的数值清晰易读——例如，风扇输出 2 inWC 而不是 498 Pa。
英寸水柱和毫米水柱之间的转换仅取决于英寸到毫米的转换系数：1 英寸水柱 = 25.4 毫米水柱。两者均以 4°C (39.2°F) 的水为参考温度。在 60°F 时，数值会偏移约 0.2%，因此实验室校准时应注明参考温度。
- 1 英寸WC = 25.4 毫米WC = 249.1 Pa = 0.0361 psi = 1.868 毫米汞柱
- 1 毫米WC = 0.0394 英寸WC = 9.807 Pa
- 1 psi = 27.68 英寸WC = 703.0 毫米WC
在给仪器贴标签之前，请先与NIST SI 单位换算系数进行交叉核对。
静水压力：ρ × g × h
在静止液柱底部，压力等于流体密度ρ（kg/m³）、重力加速度g（9.807 m/s²）和液柱高度h（m）的乘积。结果单位为帕斯卡。
P=ρ×g×h
举例说明：5米高的水柱在20℃下（密度ρ≈998 kg/m³）会产生998 × 9.807 × 5 = 48,936 Pa ≈ 49 kPa ≈ 7.1 psi ≈ 5,000 mmWC的压力。这就是差压式液位变送器根据压力推断液位的原理：将变送器的量程设置为与ρgh相同的压力单位，然后直接读取液位。
对于非水流体，需乘以比重。例如，柴油（比重 0.84）在 5 米高的液柱下会产生 0.84 × 49 kPa = 41.2 kPa 的压力——如果流体密度 (ρ) 发生变化，相同高度的液柱压力也会不同。这就是为什么流量和液位计算必须考虑实际工艺密度的原因。
根据应用选择合适的压力单位
单位的选择并非随意之举——每个行业都有与其典型量级相匹配的惯例。选择“错误”的单位会迫使操作人员追踪小数或较大的指数。
| 应用领域 | 典型范围 | 常规单元 |
|---|---|---|
| HVAC管道静电过滤器DP | 0–5 英寸水柱 | inWC，宾夕法尼亚州 |
| 洁净室差值 | 0–25 Pa | Pa |
| 气动仪器 | 0–10 巴 | 巴，磅/平方英寸 |
| 液压系统 | 50–400 巴 | 巴、磅/平方英寸、兆帕 |
| 蒸汽和工艺装置 | 0～25 MPa | 兆帕 (MPa)、巴 (bar)、公斤力/平方厘米 (kgf/cm²) |
| 医疗（血压、血气） | 0–300 mmHg | 毫米汞柱 |
| 高真空 | 1-10 - 6 r | 托里、毫托里、帕 |
| 海底/深井 | 0～100 MPa | 巴，兆帕 |
区域差异：北美默认使用psi和inWC；欧洲默认使用bar和Pa；中国大陆和韩国仍有许多系统采用kgf/cm²；日本同时使用kgf/cm²和MPa；中东地区石油和天然气行业遵循美国规范，水行业遵循欧洲规范。跨区域调试时，应在DCS标签级别锁定工程单位，而不是依赖操作员的单位转换。
现场常见压力单位错误
- 混淆了psig和psia。 100 psig 的读数相当于海平面 114.7 psia。供应商的数据表有时会将两者混淆，且不加后缀——务必核对参考值。请参阅我们关于此主题的更详细说明。 绝对压力、表压和差压.
- 双刻度仪表读数错误。 0-25 巴/0-360 磅的压力表有两个指针弧；操作员通过读取内弧设置了错误的警报。
- 发射器和DCS标签的单元不匹配。 量程为 0–1.6 MPa 的变送器，以 4–20 mA 电流向量程为 0–1.6 bar 的 PLC 标签发送信号，导致输出值是真实值的 10 倍。此故障在调试前会被隐藏。请根据 PLC 标签验证其量程。 传感器接线和缩放表.
- 忽略水柱读数中的温度参考值。 在H2O 在 4°C、60°F 和 68°F 时有所不同——校准证书必须说明是哪一种。
- 在新设备上使用 kgf/cm²。 kgf/cm² 不是 SI 单位，ISO 80000-4 将帕斯卡列为压力的 SI 单位；新的系统规范应要求使用 bar、MPa 或 psi。
- 与设备压力范围不匹配的湿润材料。 100 MPa 的传感器需要比 10 bar 的传感器更强的振膜。确认 湿润材料 匹配额定压力和流体。
有关最佳安装实践和扭矩设置，请遵循压力变送器安装指南。
常見問題解答
1帕斯卡等于1牛顿/平方米吗？
是的。帕斯卡的定义非常精确，即一牛顿的力分布在一平方米的面积上：1 Pa = 1 N/m²。这是它的国际单位制基本单位推导过程；不涉及任何比例因子。
1磅/平方英寸等于1巴吗？
1 巴 = 14.50 磅/平方英寸，1 磅/平方英寸 = 0.0689 巴。这两个单位相差约 14.5 倍。由于它们都接近大气压，因此有时会被混淆，但在液压系统规格中混用它们会导致 14 倍的误差。
ρ × g × h 等于多少？
它等于静止液柱底部的静水压力。ρ 的单位为 kg/m³，g 的单位为 m/s² (9.807)，h 的单位为 m，结果单位为帕斯卡。所有潜水式液位传感器读数均基于此公式。
压力的三个单位是什么？
最常用的三种压力单位分别是帕斯卡 (Pa) ——国际单位制 (SI) 单位；巴 (bar) ——广泛用于欧洲工业，接近一个大气压；以及磅/平方英寸 (psi) ——美国工程标准。这三种单位可以通过以下公式进行换算：1 bar = 100,000 Pa = 14.50 psi – 760 mmHg。
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在他的职业生涯中，吴鹏参与了无数的国家和国际工程项目。 他的一些最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。