バールからポンド毎平方インチへの換算

バール（bar）について

バール は、ちょうど 10 万 パスカル、すなわち 100 キロパスカル にあたる圧力の単位です。記号は bar です。国際単位系の一部ではありませんが、その隣で許容されており、ヨーロッパ の工学のいたるところで使われます。標準の大気圧のほぼ真上に落ちるからです。1 気圧は 1.01325 バール です。

この偶然こそが、成功の理由のすべてです。バール で示された圧力は、ほぼそのまま気圧の何倍かとして読めます。圧縮空気の配管で 6 バール とあれば、外の空気のおよそ 6 倍だという意味であり、技術者は計算なしにその事実を使えます。名は重さを表す ギリシャ語 に由来し、この単位は ノルウェー の気象学者 ヴィルヘルム・ビヤークネス が 1909 年ごろに提案しました。

潜水がこれを使うのは、海のほうが うまく 合わせてくれるからです。海水は 10 メートル ごとにほぼちょうど 1 バール を加えますから、水深 20 メートル の潜水者は、上にある大気を含めて 3 バール の絶対圧を受けています。減圧表も、気体の消費量も、ボンベ の圧力も、すべてこのひとつの関係から出てきます。潜水の実技全体は、ほかのどんな単位よりも バール で教えるほうが易しいのです。

身のまわりの機械は数 バール で働きます。自動車の タイヤ は 2 から 2.5 バール に入れ、工場の圧縮空気は 6 から 8 バール で流れ、水道は 3 から 6 バール で届き、エスプレッソ 機は 9 バール で抽出します。この 9 という値はあまりに定着していて、機械の正面に印刷されているほどです。腕時計は防水の等級を バール で示し、10 バール は名目上、水深 100 メートル にあたります。

ゲージ 圧と絶対圧の区別は、ここではどこよりも重く効きます。タイヤ の圧力計が 2.2 バール を示すとき、それは まわり の空気より 2.2 バール 高いという意味であり、内側の絶対圧は 3.2 バール です。産業界は ゲージ 圧を barg、絶対圧を bara と書き分けます。この二つを混ぜることは、仕様書でも安全計算でもよくある誤りのもとです。

標準化の機関は何十年も、パスカル を推して バール を避けるよう勧めてきましたが、大きな効き目はありませんでした。一貫性 のある代わりは キロパスカル であり、カナダ、オーストラリア、アジア の一部で使われています。しかし 100 キロパスカル は 1 バール ほど自然には読めず、習慣のほうが勧告より強いことが証明されました。

1 バール は、10 万 パスカル、100 キロパスカル、1000 ミリバール、あるいは およそ 14.5 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。

ポンド毎平方インチ（psi）について

1 平方 インチ あたりの ポンド は、6894.76 パスカル にあたる圧力の単位です。記号は psi です。1 平方 インチ に広がった 1 ポンド の力であり、アメリカ の実務上の圧力の単位であるとともに、世界じゅうで売られる非常に多くの機器の単位でもあります。油圧と空気圧の機械の実に多くが、アメリカ の仕様に沿って設計されているからです。

もっともなじみ深い現れ方は タイヤ です。乗用車は 30 から 35 ポンド 毎 平方 インチ、自転車の タイヤ は 80 以上、大型 トラック は 100 前後に入れます。圧力と接地面が力を合わせて車を支えているので、この数値の小さな違いが操縦性と燃費と タイヤ の寿命を変えます。だからこそ、どの自動車でも 扉 の内側にこの値が印刷されているのです。

圧力のかかる系も同じ目盛りを使います。工場の空気配管は 90 から 120 ポンド 毎 平方 インチ、家庭の水道は 40 から 80 で届き、油圧の機械は 3000 前後で働き、満たした潜水用の ボンベ は 3000 以上を保ちます。都合のよい偶然は、大気圧が 14.7 ポンド 毎 平方 インチ だということです。ですから 30 という読みは、絶対の値でおよそ大気圧の 3 倍を意味します。

その絶対の区別は、記号そのものに書き込まれています。技術者は、まわり の空気を基準に測った ゲージ 圧を psig、真空を基準に測った絶対圧を psia と書きます。32 psig の タイヤ は 46.7 psia にあり、気体の量や容器の強さを計算するときに二つを取り違えれば、1 気圧ぶんの誤りが入ります。低い圧力では、それが答えの大部分になってしまうのです。

航空はこれを 与圧 の差に使います。旅客機は巡航高度で、客室と外の空気とのあいだにおよそ 8 から 9 ポンド 毎 平方 インチ の圧力差を保ちます。機体はこの繰り返される荷重に対して設計され、疲労の試験を受けます。この数値が実質的な客室高度を決め、ひいては長い飛行の終わりに乗客がどう感じるかを決めます。

メートル法 への換算は厳密ですが覚えにくく、1 ポンド 毎 平方 インチ は 6894.76 パスカル です。持ち歩く値打ちのある目安は二つです。1 バール は およそ 14.5 ポンド 毎 平方 インチ、1 ポンド 毎 平方 インチ は およそ 7 キロパスカル。どちらも圧力計を見当づけるには十分で、どちらも設計の計算には足りません。

1 ポンド 毎 平方 インチ は、6894.76 パスカル、およそ 0.0689 バール、およそ 6.89 キロパスカル、あるいは およそ 0.068 気圧に等しくなります。