一英寸等于多少毫米
一英寸是25.4毫米。
该数据并不是经过推断得出的。是定死的。1959年,在七个英联邦国家里坐下来签订了一份协议,把英寸和毫米之间的换算关系固定为1:25.4。白纸黑字,没有商量余地。
向前倒退。英寸这个单位本身就有历史负担。最早的记载为拇指那么宽,也有人认为是三个大麦粒首尾相连的长度。爱德华二世在位的时候下了一道命令:一英寸等于三个饱满干燥的大麦圆粒。农作物的大小要符合法定的标准。不可靠,但是用了几百年。
毫米没有那么多的故事。1799年法国人用从北极到赤道的子午线长度除以一千万,得到一米。再切成一万份,每一份是一毫米。法国大革命的时候把国王的脑袋给砍下来了,顺便把度量衡也给砍掉了,换上了一个十进制的新系统。英寸后面的是国王的手指、大麦粒等。毫米后面的是地球子午线以及十进制。两条路。
工业革命使这两条道路撞在一起了。在英国的工厂中制造螺栓时使用的是英寸单位,在法国的实验室里测量波长的时候则用到了毫米这个单位。国际贸易做的越来越大了,但是零部件却不能对上号。机器停止运转,钱打了水漂。
因此产生了1959年国际码磅协定。1英寸=25.4毫米,准确数值,没有误差,无限不循环小数不存在的。参与国家有美国、英国、加拿大、澳大利亚、新西兰和南非等国。后面跟着的国家也越来越多。英寸的定义已经完全脱离了大麦粒,并且变成了毫米的一个派生单位。所以现在的1英寸并不是一个独立存在的单位,而只是一种另外一种说法来表示25.4毫米这个长度。逻辑关系颠倒了。
在工业中,这样的数据每天都被使用着。管螺纹规格、轮毂尺寸、显示器对角线、传感器封装间距、半导体晶圆切割等。晶圆厂里的设备校准精度已经到了微米甚至是纳米的程度了,英寸和毫米之间的换算是一个小小的错误就会导致整批材料全部报废。25.4这个数字,在工程图纸中和乘法口诀一样频繁地出现。
换一个领域吧,比如说枪械口径。点三零口径是指0.30英寸,也就是7.62毫米。50毫米、12.7毫米。北约标准弹药尺寸基本上都是根据这个换算关系得出的结果。例如自行车轮径方面,山地车29寸轮圈的内径为622mm。公路车700C,C代表的是法国标准,而700则是指毫米级别下的外径近似值,在车间里师傅们口中仍然会用英寸来称呼。英寸、毫米等单位在同一条生产线上的使用不一致。谁都会进行单位换算。
摄影器材自然不能忽略。相机滤镜螺纹直径标的是毫米,三脚架快装板螺丝标的是四分之一英寸或者八分之三英寸。四分之一英寸等于6.35毫米。差0.35毫米就不能再拧进去了。强行拧,结果滑丝了。云台也报废了。因此器材党的包里总是会放上一套英制和公制的转换螺丝套。没有这样的东西出门在外就容易出汗了。
25.4这个换算因子直接嵌入到很多行业的标准中去,无法更改也无法修改。在电子行业中,引脚间距为2.54mm就相当于0.1英寸。PCB设计软件中默认的网格间距是2.54的倍数。DIP封装双列直插芯片引脚间距为2.54mm,已经几十年没有变化了。由于最早的美国半导体公司的标准,所以全世界都跟着走了。公制国家制作线路板也从2.54mm开始。
继续往下拆。一英寸是25.4毫米。1mm=0.03937007874in。该数值为无限小数,因为25.4是由254除以10得到的,而254可以被分解为2乘以127(其中127是一个质数)。因此毫米转换为英寸永远不能被整除。在工程建设中一般采用小数点后的第三位四舍五入来凑合使用。精密测量不行。精密测量直接使用公制到底,不给自己找麻烦。
日常生活中英寸仍然顽强地存在。电视机屏幕对角线长度用英寸表示。手机屏幕也是。六点一英寸等于154.94毫米。消费者没有用尺子去量对角线的习惯,但是厂家标注的产品参数必须要精确到毫米级别,模具尺寸也是如此。在对玻璃基板进行面板切割时少了一毫米就会降低排版利用效率。大尺寸面板厂世代线设备是以毫米为单位建造的,产品的规格则以英寸来标定。两边互相转换,一天之内要计算无数次。
身高、体重也一样。美国人的身高是五英尺九英寸。转换为公制:五乘以十二等于六十英寸,再加上九等于六十九英寸。乘以25.4得到的结果是1752.6毫米。身高是175厘米,在做任何事情的时候都不能缺少任何一个环节。把25.4记成了25.4直接算了就错了。
水管工人就更麻烦了。四分水管、六分水管,四分指的是四分之一英寸左右的内径大约为12.7毫米。但是实际公称直径、外径又是一套数据。镀锌管、PVC管和铜管各自的厚度都有规定,英寸是历史上的一个称呼,并且现在已经和实际尺寸没有关系了。但是师傅们仍然按照英文分分管叫法来订货。新员工拿上卡尺去测量外径之后又把号码弄错了,一脸茫然。没有其他办法了,只能背表格。硬背。
25.4这个数字本身也具有公差意义下的延伸。在工业测量中一英寸等于25.4毫米就是一种定义,并不是测量的结果。定义没有误差。如果用任何测量仪器得到的结果和标准值相差25.4,则该仪器就存在误差。计量局校准块规时,一英寸的标准块规实际长度就通过激光干涉仪追溯到米的定义上去。米(meter)是长度的基本单位,在国际单位制中为基本单位之一。英寸已经完全失去独立的物理基准。
所有的英寸实物标准最后都会追溯到国际单位制中的米,中间只差一个25.4的换算系数。美标块规盒子里写的是1英寸,在中国计量研究院进行校准后,在证书上显示的长度为25.40000多少毫米,后面的不确定度是多少。不确定度属于测量能力的问题,并且定义值总是25.4。
飞机发动机叶片装配,公差按照千分之一英寸来规定。千分之一英寸是0.0254毫米,二十五点四微米。装配间隙超过这个数值的时候,发动机试车就会出现震动的情况。航空制造业中英制和公制混合使用的情况很普遍。波音图纸是用英寸来表示的,而空客图纸则是以毫米为单位。供应链交叉,供应商要同时使用两个系统。换算错误曾经造成过空难,后果十分严重。因此所有的关键尺寸转换都必须由两个人分别进行计算,并且在系统中自动校验。
CAD软件中切换单位系统其实就是乘以或者除以25.4。图层线型比例也跟着变化。建筑图纸由英制转换为公制,并非简单的修改标注,块参照插入的比例需要设置为25.4或者1/25.4。设反了图形要么缩小到指甲盖大小,要么飞出图纸之外。就连画图的小狗也曾经踩到过这个坑。
一英寸是25.4毫米。记住这个数。打螺丝、买水管、画图纸、切板子等等都可以用到。记不住也可以,用手机计算器点一下。敲出来的结果总是这个数,在小数点后面没有任何意外发生。
机械加工中攻丝钻孔时,英制丝锥上会标明1/4-20,其中20指的是每英寸有20个齿。螺距转换为毫米:25.4÷20=1.27mm。公制丝锥是没有这样的螺距的。因此英制螺纹与公制螺纹不能互相替换使用。硬撑进去前三个圈还可以勉强接受,后面的就只能被咬死了。退也退不出来的。
电子工程师绘制封装库时,数据手册给出的是英寸单位,在括号内标注出相应的毫米等效数值。例如芯片本体宽度为0.15英寸(约3.81mm)。在layout软件中输入焊盘坐标,输入3.81或者0.15英寸让软件自动计算出来,根据自己的喜好来选择。输错了小数点就要重新打板。
木匠也是。北美板材标称厚度为四分之三英寸,经过刨光之后大约是19.05毫米。但是国内的家具工厂使用的是18mm厚的板材,并不是19.05mm。三聚氰胺饰面板的标准厚度为18mm。因此美式家具图纸直接拿来用,板材厚度不一致、榫卯的位置全部错误。修改图纸要比重新绘制更费劲。
在3D打印切片软件中,喷嘴直径一般为0.4mm,换算成英寸就是0.015748英寸。老外切片软件默认参数中经常会遇到这样的奇怪的小数。层高为0.2mm即0.007874英寸。看着眼晕。直接使用公制比较干净利索。
换算是一个历史遗留下来的问题,并不是数学上的一个问题。两种体制共存所付出的代价每天都有人承受。英国制国家制造业外迁之后,在公制地区的成本由全球供应链来承担。一根螺丝的大小在M6和1/4-20之间标注,库存管理多了个SKU,仓库面积也多了一行货架。汇总是大量的数据。
1 米 = 39.37007874 英寸。1公里=39370.07874英寸。一英里是63360英寸。英国内部单位换算是五花八门。英寸总算有了毫米这样的精准依靠。其他的英制单位有加仑、美制和英制的区别。品脱夸脱更乱。英寸是同等对待,25.4走到世界各个角落。
管工在现场下料时,尺子的一头是英寸,另一头是厘米。量好英寸之后马上翻到另一面去看厘米数。不要用心算,因为心里算很容易出现错误。胶水管锯短了不能继续使用。金属管锯短了,整根都报废了。因此在实际操作中用双面尺来避开换算误差。
航天器的设计已经全部实现了公制化。火星气候探测器坠毁的原因是由于单位换算出错造成的。洛克希德马丁使用英制单位来给出推力的数据,而NASA喷气推进实验室则采用了公制。一亿美金被烧成了火星表面的一堆碎片。这件事情以后航天领域的硬性规定是所有的接口文件都必须用公制。25.4的经验被写进了工程教科书的第一页上。
气象站雨量筒,美国以英寸来报告降雨量。全世界气象数据交换的时候都统一转换为毫米。0.01英寸是0.254毫米。小雨、大雨、暴雪等所有的历史气候模型底层的数据格式中都会包含一个乘以25.4的操作。气候学家编写代码的第一步就是对各个量进行单位归一化。
体育行业。篮球的直径大约为9.5英寸(约241.3mm)。篮筐直径为18英寸(约457.2mm)篮球能够进入的原因是它的直径小于篮筐的半径。
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