Bar, psi och tryck: enheter och omvandling

1 bar = 14,5 psi = 100 kPa. Manometrar på kompressorer visar övertryck, alltså trycket över omgivningens. För beräkningar av luftmängd, energi och temperatur måste du lägga till cirka 1 bar och räkna med absolut tryck.

Snabbsvar

  • 1 bar = 14,504 psi = 100 kPa = 0,1 MPa. Omvänt: 1 psi ≈ 0,069 bar.
  • 90 psi = 6,2 bar (standardtryck för luftverktyg), 116 psi = 8 bar, 145 psi = 10 bar.
  • Kompressorns manometer visar övertryck (bar(e), psig). Absolut tryck = övertryck + cirka 1,013 bar.
  • 8 bar på manometern betyder att luften är komprimerad ungefär 9 gånger, inte 8.

Tryck är kraft per ytenhet. SI-enheten är pascal (Pa), men i tryckluftsvärlden används nästan alltid bar i Europa och psi i USA. Bil- och cykeldäck anges ibland i kPa. Enheterna är lätta att räkna om, det som ställer till problem är skillnaden mellan övertryck och absolut tryck.

Omvandlingstabell

Vanliga tryck i tryckluftssystem omräknade (övertryck)
barpsikPaTypisk användning
0,5750Tryckfall som bör vara maxgräns från tank till verktyg
2,029200Personbilsdäck (lägre nivå), HVLP-pistol vid luftkåpan
2,536250Personbilsdäck (högre nivå)
4,058400Blästring med lätt tryck, vissa sprutpistoler vid inloppet
6,290620Standard arbetstryck för luftverktyg
7,0102700Vanligt nättryck i industriella system
8,0116800Frånslagstryck på många hobbykompressorer
10,01451 000Frånslagstryck på bättre kolvkompressorer
11,01601 100Max för vissa tvåstegs kolvkompressorer
13,01891 300Skruvkompressorer i högtrycksutförande
15,02181 500Tvåstegs kolvkompressorer för t.ex. lastbilsverkstäder

Övriga enheter du kan stöta på: 1 MPa = 10 bar, 1 atm = 1,013 bar och 1 kp/cm² (kg/cm², "teknisk atmosfär") = 0,981 bar. Äldre svenska manometrar och tankskyltar kan vara märkta i kp/cm², som i praktiken nästan är samma sak som bar. Snabb omräkning åt båda hållen gör du i enhetsomvandlaren.

Övertryck och absolut tryck

Atmosfären trycker redan med ungefär 1,013 bar på allt runt omkring oss. En manometer på en kompressor visar 0 när tanken är tom men full av luft vid atmosfärstryck. Det den visar är alltså övertryck, skillnaden mot omgivningen. I datablad skrivs det ibland bar(e), barg eller bar(ü) på tyska, och psig på engelska. Absolut tryck skrivs bar(a), bara eller psia.

  • Övertryck används för nästan allt i vardagen: tryckvaktens inställning, säkerhetsventilens öppningstryck, tankens maxtryck, däcktryck och verktygets arbetstryck.
  • Absolut tryck behövs i fysikaliska beräkningar: hur mycket fri luft som ryms i en tank, hur varm luften blir vid kompression, hur mycket vatten som fälls ut och hur förbrukningen ändras med trycket.

Atmosfärstrycket varierar med väder och höjd. Vid havsnivå pendlar det några hundradels bar, och på 1 000 meters höjd är det ungefär 0,9 bar. I nästan hela Sverige räcker det att räkna med 1,013 bar, eller avrundat 1 bar.

Kompressor Koll-analys: Tryckförhållandet, inte manometervärdet, styr kompressorns arbete. Att höja frånslaget från 4 till 8 bar dubblar manometervärdet, men tryckförhållandet går från 5 till 9, en ökning med 80 %. Och mellan 7 och 8 bar ökar förhållandet från 7,9 till 8,9, ungefär 12 %. Det förklarar varför varje extra bar kostar cirka 6-8 % mer energi i stället för 12-14 %: arbetet växer ungefär med logaritmen av tryckförhållandet, inte linjärt med manometervärdet.

Varför absolut tryck spelar roll i praktiken

Räkneexempel: hur mycket luft finns i tanken?

En 50-literstank på 8 bar övertryck innehåller 50 × (8 + 1,013) ÷ 1,013 ≈ 445 liter fri luft. Men 50 liter av dem kan du aldrig få ut, de stannar kvar vid atmosfärstryck. Använd mängd från 8 till 0 bar är 50 × 8 ÷ 1,013 ≈ 395 liter. För skillnader i tryck tar övertrycket ut sig, och därför kan formeln för tankstorlek räknas direkt med manometervärden: V × Δp ÷ 1,013.

Räkneexempel: förbrukning vid annat tryck

Ett verktyg som drar 300 l/min vid 6,2 bar körs på 8 bar. Luftförbrukningen ökar ungefär i proportion till det absoluta trycket: 300 × (8 + 1) ÷ (6,2 + 1) ≈ 375 l/min, 25 % mer. Räknat på övertryck hade svaret blivit 29 %, ett fel som växer ju lägre trycket är.

Tryck blir kraft

Ett tryck som låter litet i bar blir stora krafter på stora ytor. Kraften är tryck × area: 1 bar motsvarar 10 newton per kvadratcentimeter, ungefär 1 kg per cm².

Kraft från 8 bar övertryck på olika ytor
YtaAreaKraft vid 8 bar
Tumnagel, cirka 1 cm²1 cm²80 N (cirka 8 kg)
Kolv i luftcylinder Ø 50 mm19,6 cm²1 570 N (cirka 160 kg)
Gavel på 50-literstank Ø 300 mm707 cm²56 500 N (cirka 5,8 ton)

Det är därför en genomrostad tank är farlig även vid normalt arbetstryck, och därför tankar och säkerhetsventiler omfattas av regler. Se tryckkärl: regler och besiktning och säkerhetsventilen.

Varning: Rikta aldrig tryckluft mot huden eller kroppsöppningar. Redan några bar genom en liten öppning kan pressa in luft i vävnad och blodkärl. Rengör aldrig kläder på kroppen med blåspistol.

Manometern: läs av rätt

  • Två manometrar finns på de flesta kompressorer. Den ena visar tanktrycket, den andra trycket efter tryckregulatorn, alltså det som går ut i slangen.
  • Dubbla skalor är vanliga: bar på den inre eller yttre skalan och psi på den andra. Kontrollera vilken nålen ska läsas mot; en förväxling ger fel med en faktor 14,5.
  • Noggrannhet. Manometrar har en noggrannhetsklass i procent av fullt skalutslag. En manometer 0-16 bar i klass 2,5 kan visa fel med ±0,4 bar över hela skalan. Välj en skala där arbetstrycket hamnar i mittre tredjedelen.
  • Statiskt och dynamiskt tryck. Utan luftuttag visar manometern efter regulatorn samma tryck i hela slangen. Under drift sjunker trycket vid verktyget på grund av tryckfall. Ställ in regulatorn medan verktyget går.

Vanliga frågor

Hur många psi är 8 bar?

8 bar är 116 psi (8 × 14,504). Det är ett vanligt frånslagstryck på hobbykompressorer. 10 bar motsvarar 145 psi och 6,2 bar, standardtrycket för luftverktyg, motsvarar 90 psi. För att gå från psi till bar delar du med 14,5, till exempel 100 psi ÷ 14,5 ≈ 6,9 bar.

Är bar och atm samma sak?

Nästan. 1 atm (standardatmosfär) är 1,01325 bar, alltså 1,3 % mer. I praktiska tryckluftssammanhang är skillnaden försumbar, men atm används sällan i datablad. Var däremot uppmärksam på om ett värde är absolut tryck (bar(a)) eller övertryck (bar(e)), där skillnaden är en hel bar.

Visar däcktrycksmätare övertryck eller absolut tryck?

Övertryck. Ett däck som ska ha 2,4 bar enligt instruktionsboken ska visa 2,4 på mätaren. Biltillverkare anger ibland trycket i kPa, då motsvarar 240 kPa samma 2,4 bar. Läs mer i pumpa däck med kompressor.

Vad betyder bar(e) och barg i databladet?

Båda betyder övertryck, alltså tryck över omgivande atmosfärstryck. "e" kommer från tyskans och engelskans effektivt tryck, "g" från engelskans gauge. Motsatsen är bar(a), absolut tryck. Kompressorers drifttryck, tankars maxtryck och verktygens arbetstryck anges nästan alltid som övertryck.

Källor

  • Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), The International System of Units (SI-broschyren), om pascal och tillåtna enheter.
  • Atlas Copco, Compressed Air Manual (avsnitt om tryck, enheter och gaslagar).
  • Kaeser Kompressoren, Compressed Air Engineering.