Omdat technische uitrustingen en vakkennis steeds vaker van de wereldwijde markt afkomstig zijn, zult u meer en meer van imperiaal naar metrisch moeten omrekenen en vice versa. Het verwarren van deze maten kan rampzalig zijn en daarom bekijkt Bill Bertram, Managing Director van Regal C&I Europe, hoe u de maten omrekent en wat de gevolgen van rekenfouten kunnen zijn.
Ofschoon een groot deel van de wereld op het metrische stelsel voor het uitdrukken van afstand, vermogen, kracht en dergelijke is overgestapt, zijn er nog belangrijke gebieden – vooral de USA (en de regio’s in hun invloedssfeer) – die het imperiale systeem gebruiken. Bedrijven die wereldwijd im- of exporteren zullen dus ten minste beide stelsels moeten begrijpen en zo mogelijk parallel kunnen gebruiken als ze onderdelen specificeren of offertes maken.
Omrekenen kan fout gaan
Er zijn talloze bekende voorbeelden van wat er gebeurt als dit fout gaat. Denk aan de Mars Climate Orbiter, die in 1998 werd gelanceerd om het klimaat, de atmosfeer en de oppervlakteveranderingen op Mars te bestuderen. Op 23 september 1999 werd de communicatie met het vaartuig verbroken toen het in een baan om Mars werd gebracht. Het was onder een verkeerde hoek de bovenste atmosfeer ingegaan en daardoor uiteengevallen. Dat kwam doordat de software van de computer op Aarde een waarde in pond-seconden en niet in de verwachte Newton-seconden had verstuurd.
Een drukbezocht pretpark in Tokyo kreeg te maken met een asbreuk van een trein op een achtbaan, waardoor deze halverwege ontspoorde. De oorzaak bleek te zitten in een omrekenfout van imperiaal naar metrisch, waardoor een onderdeel op de bouwtekening de verkeerde afmetingen had. De trein kon gelukkig nog veilig stoppen en er is niemand gewond geraakt.
Dan was er nog het lijntoestel dat boven Canada op een hoogte van ruim 12.000 m halverwege geen brandstof meer had door een rekenfout bij het tanken. Dat kwam doordat men het pas ingevoerde metrische stelsel niet goed begreep. Gelukkig kon de bemanning het toestel met een glijvlucht nog veilig op een noodbaan van een militaire basis aan te grond zetten, maar het latere onderzoek bracht een keten van menselijke fouten aan het licht.
Omrekenvoorbeeld Engelse maten
U hebt dus redenen genoeg om de verbanden en verschillen tussen het imperiale en metrische stelsel goed te willen begrijpen. Als u bijvoorbeeld de specificaties van een elektromotor opgeeft voor im- of export naar of vanuit andere regio’s, moet u de omrekening tussen paardenkrachten en watt of tussen het koppel in lb-ft (pound-feet) en in Nm (Newtonmeter) begrijpen. Laten we eens wat gebruikelijke formules in het imperiale en SI-stelsel voor een permanente magneetmotor bekijken.
In de imperiale eenheden voor paardenkracht en koppel (er zijn twee verschillende vergelijkingen voor pound-feet en pound-inches):
- Paardenkracht = Koppel (lb-ft) x omw/min 5252
- Paardenkracht = Koppel (lb-in) x omw/min 63025
Maar in SI-eenheden is de formule:
- Vermogen (kW) = Koppel (Nm) x omw/min 9550
U vraagt zich wellicht af waar het getal 9550 vandaan komt. De SI-eenheid voor rotatiesnelheid is radialen per seconden en niet omw/min. Eén radiaal per seconde is ca. 9.550 omw/min en 2π radialen per seconde is exact 1Hz.
En hoe zit het met de tijd waarin een motor zijn bedrijfstoerental bereikt? In imperiale eenheden gaat de berekening zo:
- Seconden = 2.48 x (J (lb-ft2) x snelheidsverandering (omw/min)) 308 x gemiddeld versnellingskoppel (lbf-ft)
In SI-eenheden rekent u de tijd tot aan het bedrijfstoerental zo uit:
- Seconden = J (kg-m2) x snelheidsverandering (omw/min) 9.55 x gemiddeld versnellingskoppel (Nm)
Uit deze formules kunnen we omrekenfactoren voor kracht, koppel, vermogen en traagheidsmoment afleiden, waarmee technici de specificaties van motoren naar imperiale of metrische eenheden kunnen omrekenen.
USA ook SI-stelsel
Er zijn drie landen die het metrische SI-stelsel nog officieel moeten invoeren: de USA, Birma en Liberia. De USA is duidelijk het belangrijkst en daar streeft men langzaam naar een metrificatie, wat blijkt uit een petitie op de site van het Witte Huis om het imperiale door het metrische stelsel te vervangen. Er waren meer dan 25.000 ondertekenaars, ruim voldoende voor een officiële reactie van de regering.
In 2013 diende de parlementariër Karl Rhoads van Hawaï een wet in om het metrische stelsel in zijn staat te verplichten. Deze wet schrijft voor dat de nieuwe regels op 1 januari 2018 ingaan en Hawaï schakelt daarmee als eerste staat helemaal op het metrische stelsel over (al in de jaren ’70 dacht de toenmalige president Jimmy Carter aan metrificatie, maar zijn voorstellen belandden in de lade).
Kosten overschakelen
Onderzoek naar de wet wees uit dat de kosten voor de USA bij het niet-overschakelen door de toenemende globalisering steeds hoger worden en dat de kosten voor een metrificatie door de economische voordelen van een wereldwijde standaardisering snel zijn terugverdiend.
Er is dus wel een groeiende trend naar wereldwijde unificatie, maar ondertussen moeten onze technici de bovenstaande tabellen gebruiken om imperiale en SI-eenheden goed om te rekenen, zodat wat er op papier goed uitziet in de praktijk geen rampen veroorzaakt.
