หน่วย Pascal (Pa) คืออะไร ? แปลงเป็น bar psi และงานที่นิยมใช้

หน่วย Pascal (Pa) หรือ ปาสคาล คือ หน่วยวัดความดันตามระบบ SI (International System of Units) ซึ่งเป็นระบบหน่วยสากลที่ใช้ในงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมทั่วโลก ตั้งชื่อตาม Blaise Pascal นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ผู้ค้นพบหลักการถ่ายทอดความดันในของไหล (Pascal's Law) ที่เป็นพื้นฐานของระบบไฮดรอลิกทุกระบบในปัจจุบัน

ถ้าเทียบกับหน่วยอื่นที่คุ้นเคยอย่าง psi หรือ bar หน่วย Pascal เป็นหน่วยที่ เล็กมาก ความดันบรรยากาศที่เรายืนอยู่ตอนนี้มีค่าถึงประมาณ 101,325 Pa จึงมักเห็นใช้ในรูป กิโลปาสคาล (kPa) หรือ เมกะปาสคาล (MPa) มากกว่า

Pascal คืออะไร นิยามทางฟิสิกส์

1 Pascal คือ ความดันที่เกิดจากแรง 1 นิวตัน (N) กระทำตั้งฉากบนพื้นที่ 1 ตารางเมตร (m²)

1 Pa = 1 N/m²

ลองนึกภาพแอปเปิลหนึ่งลูก (มวลประมาณ 100 กรัม) วางบนโต๊ะขนาด 1 × 1 เมตร น้ำหนักของแอปเปิลคือแรงประมาณ 1 นิวตัน ความดันที่โต๊ะได้รับก็คือ 1 Pa เท่านั้น จะเห็นว่า Pascal เป็นหน่วยที่เล็กมากจริง ๆ

เพราะเป็นหน่วยเล็ก ในงานจริงจึงใช้คำนำหน้าของระบบ SI ช่วย

• hPa (เฮกโตปาสคาล) = 100 Pa ใช้ในงานอุตุนิยมวิทยา ความดันอากาศมาตรฐาน 1,013.25 hPa
• kPa (กิโลปาสคาล) = 1,000 Pa ใช้บ่อยที่สุดในงานอุตสาหกรรมทั่วไป ระบบลม ระบบน้ำ
• MPa (เมกะปาสคาล) = 1,000,000 Pa ใช้กับระบบไฮดรอลิกและงานแรงดันสูง

ตารางแปลงหน่วย Pascal เป็นหน่วยอื่น

ค่าที่ใช้บ่อยในงานเครื่องมือวัดความดัน ท่องจำไว้แค่สองค่าคือ 1 bar = 100 kPa และ 1 psi ≈ 6.895 kPa ที่เหลือคำนวณต่อได้ทั้งหมด

ตัวอย่างการแปลง: เกจวัดแรงดันอ่านได้ 7 bar เท่ากับ 7 × 100 = 700 kPa หรือ 0.7 MPa และถ้าต้องการเป็น psi ก็ 700 ÷ 6.895 ≈ 101.5 psi

อ่านรายละเอียดของแต่ละหน่วยได้ที่ หน่วย psi, หน่วย bar, หน่วย kg/cm² และ หน่วย mmHg และ inHg

งานแบบไหนนิยมใช้หน่วย Pascal

ระบบปรับอากาศและห้องสะอาด (HVAC / Cleanroom)

งานที่ใช้ Pa ตรง ๆ โดยไม่ต้องมีคำนำหน้าคืองาน ความดันแตกต่าง (Differential Pressure) ระดับต่ำมาก เช่น ห้องสะอาดในโรงงานยาหรือโรงพยาบาลที่ต้องรักษาความดันในห้องให้สูงกว่าทางเดินประมาณ 10-15 Pa เพื่อกันฝุ่นและเชื้อโรคไหลเข้า หรือการวัดความดันตกคร่อมแผ่นกรองอากาศ (Filter) ในระบบ HVAC ที่มีค่าเพียงหลักสิบถึงหลักร้อย Pa เกจวัดความดันแตกต่างสำหรับงานกลุ่มนี้จึงมีสเกลเป็น Pa โดยตรง

งานอุตสาหกรรมทั่วไป

ระบบลมอัด ระบบน้ำ และเครื่องจักรทั่วไปนิยมใช้ kPa โดยเฉพาะในโรงงานที่ทำงานกับมาตรฐานญี่ปุ่น เกาหลี หรือยุโรป เกจวัดแรงดันหลายรุ่นจึงมีสเกลคู่ เช่น bar/psi หรือ MPa/psi ให้เลือกอ่านได้ทั้งสองหน่วย

ระบบไฮดรอลิก

ระบบไฮดรอลิกทำงานที่ความดันสูงมาก ตั้งแต่ 10 MPa ถึงมากกว่า 40 MPa (100-400 bar) เอกสารทางเทคนิคของเครื่องจักรที่ผลิตตามมาตรฐาน SI จะระบุเป็น MPa เสมอ

อุตุนิยมวิทยา

รายงานสภาพอากาศระบุความดันบรรยากาศเป็น hPa เพราะตัวเลข 1,013 hPa เท่ากับ 1,013 มิลลิบาร์ (mbar) พอดี ทำให้เปลี่ยนจากหน่วยเดิมมาใช้หน่วย SI ได้โดยตัวเลขไม่เปลี่ยน

งานวิทยาศาสตร์และการสอบเทียบ

ห้องปฏิบัติการสอบเทียบเครื่องมือวัดจะรายงานผลเป็น Pa หรือ kPa เพราะเป็นหน่วย SI ที่สอบกลับได้ถึงมาตรฐานแห่งชาติโดยตรง ไม่ต้องผ่านตัวคูณแปลงหน่วย

ข้อดีของหน่วย Pascal

เลือกเกจวัดแรงดันสเกล Pascal อย่างไร

หลักการเดียวกับหน่วยอื่น คือเลือก ย่านการวัด (Range) ให้ค่าใช้งานปกติอยู่ราว 1/2 ถึง 2/3 ของสเกลเต็ม เช่น ระบบใช้งานที่ 500 kPa ควรเลือกเกจ 0-1,000 kPa หรือ 0-1 MPa ไม่ควรเลือก 0-600 kPa ที่เข็มจะชี้ใกล้สุดสเกลตลอดเวลา

ข้อควรระวังเฉพาะของหน่วยนี้คือ ตัวเลขบนหน้าปัดจะดูใหญ่กว่าที่คิด เกจ 0-1 MPa กับเกจ 0-10 bar คือย่านเดียวกัน แต่ถ้าสั่งซื้อเป็น "0-1,000" โดยไม่ระบุว่า kPa หรือ psi จะได้ของผิดย่านไปคนละโลก ระบุหน่วยให้ชัดทุกครั้ง

สำหรับงานความดันแตกต่างระดับต่ำมากในหน่วย Pa ต้องใช้เกจแบบไดอะแฟรมหรือแคปซูล (Capsule Gauge) ที่ออกแบบมาสำหรับความดันต่ำโดยเฉพาะ เกจแบบท่อบูร์ดองทั่วไปวัดความดันระดับนี้ไม่ได้

ดูประเภทเครื่องมือวัดทั้งหมดได้ที่ เครื่องมือวัดความดัน

สรุป

Pascal (Pa) คือหน่วยวัดความดันตามระบบ SI นิยามคือแรง 1 นิวตันต่อพื้นที่ 1 ตารางเมตร เป็นหน่วยที่เล็กมาก ในงานจริงจึงใช้ kPa และ MPa เป็นหลัก จำค่าแปลงไว้สองค่าคือ 1 bar = 100 kPa และ 1 psi ≈ 6.895 kPa ก็แปลงหน่วยได้ครบ งานที่ใช้ Pa โดยตรงคืองานความดันแตกต่างระดับต่ำอย่างห้องสะอาดและระบบ HVAC ส่วนงานอุตสาหกรรมทั่วไปใช้ kPa และงานไฮดรอลิกใช้ MPa การระบุหน่วยให้ชัดเจนตอนสั่งซื้อเกจวัดแรงดันเป็นเรื่องสำคัญที่สุด เพราะตัวเลขย่านวัดในหน่วย Pascal ต่างจากหน่วยอื่นหลายเท่าตัว