設計壓力是一個容器或管路系統在正常操作期間，額定能承受的最大內部或外部壓力，而測試壓力則是在驗證測試中施加的一個提高後的壓力——對於水壓測試來說，通常是設計壓力的 1.3 倍到 1.5 倍——目的是在設備投入使用之前，確認它的結構完整性。這兩個數值永遠不會相等：設計壓力設定的是設備日常會遇到的工作上限，而測試壓力則刻意設定在它之上，這樣任何製造缺陷、焊接瑕疵，或壁厚變薄的問題，都會在出貨之前、在更高的負載下先顯現出來。因為工程規範、設備銘牌與規格表，往往用不同的單位來表示這些數字——歐洲 PED 文件用 bar、ASME Section VIII 銘牌用 psi、許多製程儀表用 kPa——工程師經常需要把以某一種單位表示的設計壓力，拿去跟以另一種單位表示的測試壓力做比較。這就是為什麼精確、可追溯到 NIST 的換算因子很重要：一個單位換算因子上的小小四捨五入誤差，一旦乘上測試壓力係數，就會變成一個真實的安全餘裕誤差。
設計壓力與測試壓力各自代表什麼
設計壓力（有時縮寫為 DP 或 P_design）是工程師在為一個承壓元件的壁面、封頭、法蘭與補強結構定尺寸時所使用的壓力。它跟操作壓力並不相同：設計壓力永遠等於或高於預期的最大操作壓力，並額外內建一些餘裕，用來應付像是幫浦全閉揚程、出口阻塞情況，或釋壓閥設定壓力之類的狀況。最終標記在設備銘牌上的那個數字，就是設計壓力——通常標示為 MAWP，也就是最大容許工作壓力——而這個容器的額定規格，就是能在最高到這個數值的任何壓力下持續運作。
測試壓力（通常記作 P_test）是容器或管路在驗證測試期間，暫時承受的一個提高後的壓力。最常見的形式是水壓測試，做法是把設備注滿水並加壓，藉此檢查是否有洩漏、明顯變形，或壓力下降的情況。對於低壓設備，也可以用空氣或氮氣進行氣壓測試，不過這種方式通常被視為風險較高，因為壓縮氣體儲存的能量，比等體積的水柱要多。不論採用哪一種方式，測試壓力都會被特意選定為高於設計壓力，這樣任何弱點才會在一次刻意的過載下顯現出來，而不是在實際使用期間才出問題。
有些規範也會區分強度測試壓力與洩漏測試壓力。強度測試壓力是用來確認容器能承受壓力而不會破裂的較高數值，而洩漏測試壓力則是一個較低的數值——有時候接近設計壓力——用來確認法蘭墊片接頭與螺紋接頭仍然密合。在日常用語中，這兩者都算是測試壓力，因此這個詞涵蓋的其實是一小組數值，而不是單一一個數字。
為什麼測試壓力會設定在設計壓力之上
這兩個數字之間之所以存在落差，是因為測試壓力的任務跟設計壓力不一樣。設計壓力是設備必須在其操作溫度下無限期維持的長期工作上限。測試壓力則是一個短期的驗證負載，設備只需要維持足夠長的時間，藉此證明它的焊道、壁面與接頭都製作正確。
大多數主要的壓力設備規範都反映了這一點。舉例來說，ASME BPVC Section VIII 規定，大多數容器的水壓測試壓力，要達到 MAWP 的 1.5 倍，某些沃斯田鐵不鏽鋼構造，以及執行了額外射線檢測的容器，則允許降低這個倍數。歐洲壓力設備指令（PED）也遵循類似的模式，測試壓力通常依流體類別與材質不同，設定為設計壓力的 1.43 倍或 1.3 倍。適用於非燃燒式壓力容器與管路的 EN 13445 與 EN 13480，也使用一組類似的倍數。
實務上的意義是：假設你的設計壓力是 10 bar，你的水壓測試壓力通常會落在 13 bar 到 15 bar 之間。如果用錯誤的單位換算因子去乘這個差距，安全餘裕就會跟著偏移相應的幅度——這正是為什麼工程師會謹慎地換算這兩個數字，而不是靠粗略的心算的實務理由。
你會在設計與測試壓力文件上看到的單位
壓力規格文件所混用的單位，取決於文件是在哪裡撰寫的、以及它參照哪一套規範：
- bar 與 millibar（mbar）： 歐洲 PED、EN 13445 與 EN 13480 文件的預設單位，也是歐洲製程儀表，以及歐洲販售的大多數壓力錶的預設單位。1 bar 恰好等於 100,000 Pa。
- psi（每平方英寸磅力）： ASME Section VIII 銘牌的預設單位，也是大多數北美製程壓力錶，以及美國販售的每一支胎壓計的預設單位。
- kPa 與 MPa： 澳洲、亞洲，以及許多國際製程文件的預設單位；kPa 用在閥件、管件與儀表的規格表上；MPa 則用在壁厚的力學計算上。
- atm（標準大氣壓）： 科學工作與部分氣體系統規格所使用的參考單位。依定義，1 atm 恰好等於 101,325 Pa。
- mmHg、torr 與 inHg： 用於血壓計、真空作業，以及北美氣象氣壓報告的單位。一個標準大氣壓等於 760 mmHg、760 torr，或 29.92 inHg。
- kgf/cm²（工程大氣壓）： 至今仍出現在亞洲與東歐部分地區的舊型機械、液壓機與壓力錶上。
如果設計壓力是以 bar 表示，而測試壓力的計算必須拿去跟一份以 ASME psi 為基礎的表格做比較，就必須先進行單位換算。對於單一項目來說，用手算沒有問題，但對於一整份容器登記表，或是一整套管路等角圖套件而言，龐大的換算量會讓一個專用工具可靠得多。
如何逐步換算設計壓力與測試壓力
Pressure Converter 完全在你的瀏覽器中運作，會一次把任何壓力數值轉換成所有其他支援的單位，使用的是可追溯到 NIST 的換算因子。三個步驟，就能涵蓋一項設計壓力對測試壓力工作中所需要的每一種換算：
- 輸入你想要換算的壓力數值——舉例來說，如果你手上的是一個 32 psi 的銘牌額定值，就輸入 32；如果你是從一份 10 bar 的歐洲規格出發，就輸入 10。
- 選擇要從哪個單位換算、換算成哪個單位，例如 bar 換算成 psi、psi 換算成 kPa、kPa 換算成 bar，或是 atm 換算成 psi。結果會隨著你輸入即時更新，因此不需要按任何按鈕。
- 立即讀取換算結果。如果要拿去跟規格表交叉核對，可以勾選「Show all units at once」，這樣這個數值就會以全部十二個支援單位並排顯示出來——Pa、kPa、MPa、hPa、bar、mbar、atm、psi、torr、mmHg、inHg 與 kgf/cm²——讓你能一次針對好幾份參考文件，輕鬆確認同一個實際壓力。
因為計算是在本機執行的，這個工具在頁面載入完成後，即使離線也能繼續運作，而且不會有任何資料上傳到伺服器。當你處理的是機密的客戶壓力規格，或是專有的容器資料時，這一點很重要。
壓力工作用的參考換算常數
在進行任何換算之前，先了解你會用到的固定換算因子會很有幫助。下表中的數值，若非精確值，就是依標準方式四捨五入後的結果，而且它們正是 Pressure Converter 內部套用的同一組因子。當你要用手動方式抽查一項計算時，請把它們當成你唯一的真相來源。
| 從 | 換算成 | 因子 |
|---|---|---|
| 1 bar | psi | 14.5038 |
| 1 bar | Pa | 100,000（精確值） |
| 1 bar | kPa | 100（精確值） |
| 1 psi | Pa | 6,894.76 |
| 1 psi | bar | 0.0689476 |
| 1 psi | kPa | 6.89476 |
| 1 atm | Pa | 101,325（精確值） |
| 1 atm | psi | 14.6959 |
| 1 atm | bar | 1.01325 |
| 1 atm | torr | 760（精確值） |
| 1 mmHg | Pa | 133.322387 |
| 1 torr | Pa | 133.32237 |
請注意，依定義，1 bar 恰好等於 100 kPa，但 1 atm 比 1 bar 稍大，等於 1.01325 bar，因為標準大氣壓的定義恰好是 101,325 Pa，而 bar 的定義則恰好是 100,000 Pa。大多數工業設備為了簡便，會把 atm 四捨五入成 bar，但在校正與可追溯性的工作中，這個差異就很重要。
mmHg 與 torr 這兩列，也揭露了一個微妙之處：一個 Torr 恰好是一個標準大氣壓的 1/760（133.32237 Pa），而傳統意義上的一毫米水銀柱則是 133.322387 Pa——差距大約是七百萬分之一。這在血壓量測與氣象讀數中根本看不出來，但在精密的科學量測中卻是真實存在的，這也是為什麼一個做得好的換算工具，會把它們保留成各自獨立的單位。
實際範例：10 Bar 設計壓力換算成 psi
假設一份歐洲規格表給出的設計壓力是 10 bar，而工廠出具的測試證書用的是 psi。以換算因子 1 bar = 14.5038 psi 為基礎：
- 以 psi 表示的設計壓力 = 10 × 14.5038 = 145.038 psi。
- 以設計壓力 1.5 倍計算、以 bar 表示的水壓測試壓力 = 10 × 1.5 = 15 bar。
- 以 psi 表示的水壓測試壓力 = 15 × 14.5038 = 217.557 psi。
這個算法從兩個方向都能驗證：1.5 × 145.038 psi = 217.557 psi。這是同一個實際壓力，用兩套不同的單位系統表示出來，而 14.5038 這個因子會在乘法等式的兩側完全抵銷，因此 1.5 倍的比例會被精確保留下來。
如果你想跳過心算，Pressure Converter 可以立即產生兩列結果——10 bar 換算成 psi，以及 15 bar 換算成 psi。勾選「Show all units at once」，就能在每一個支援的單位下，並排看到設計壓力與測試壓力，這是填寫一份會由使用不同單位系統的檢驗員審查的計算表時，最快速的方法。
文件中常見的參考壓力值
在設計壓力與測試壓力的討論中，有幾個固定的物理壓力值經常出現，值得牢記下來。下表列出這項工具所使用的數值，快速瀏覽一下，就能了解典型設備額定值，相對於標準參考壓力所在的位置。
| 參考壓力 | 數值 | 重要原因 |
|---|---|---|
| 標準大氣壓 | 1 atm = 101,325 Pa = 1.01325 bar = 14.6959 psi = 760 torr | 真空、氣體系統與科學研究工作的參考單位；接近海平面的空氣壓力。 |
| 海平面氣壓 | ≈ 29.92 inHg ≈ 1013 hPa ≈ 1013 mbar | 氣象報告中引用的數值；hPa 與 mbar 在數值上相等，因此無論用哪一個，天氣預報的數字都是一樣的。 |
| 典型汽車胎壓 | ≈ 32 psi ≈ 2.21 bar ≈ 221 kPa | 用於對照 psi 錶與歐規 bar 錶讀數時的合理性檢查。 |
| 標準空壓機額定值 | 100 psi ≈ 6.89 bar | 工作坊空壓機上標示的「100 psi」，換算下來剛好略低於 7 bar。 |
| 標準壓力容器水壓測試 | 1.5× MAWP / 設計壓力 | ASME VIII 與大多數主要規範所採用的預設倍率。 |
前兩列屬於定義層級的精確數值（或標準四捨五入值）；輪胎與空壓機這兩列，則是取自「壓力轉換器」參考數值的典型實務範例。這些都無法取代你特定設備規格表上的實際係數，但有助於抓出明顯的抄寫錯誤——例如規格表實際寫的是「200 kPa」，卻誤植為「200 bar」的設計壓力，或是規範要求水壓測試壓力應為 32 psi 設計壓力的 1.5 倍，而技師卻忘了做這個乘法，結果只寫了「15 psi」的測試壓力。
如果你正在權衡各種選項，密齒比 vs 疏齒比：兩者的差異何在對此有詳細說明。
如果你正在權衡各種選項，讀取速度 vs 寫入速度：準確換算速度對此有詳細說明。