ระบบหน่วยวัดต่าง ๆ ที่นิยมใช้กันในงานช่างอุตสาหกรรม หรือใช้ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ระบบเมตริก ระบบอังกฤษ ระบบวัดไทย และระบบเอสไอ (SI Unit) ซึ่งบางครั้งทำให้เกิดความสับสนและยุ่งยากเมื่อนำไปใช้งาน ต้องมีการปรับเปลี่ยนหรือแปลงหน่วยก่อน ในหน่วยนี้จะกล่าวถึงหน่วยวัดที่นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรมและตามท้องตลาดทั่ว ๆ ไป ตลอดจนการแปลงหน่วยวัดแต่ละหน่วยเพื่อการนำมาใช้งานในสภาวะปัจจุบัน
1.1.1 ระบบเมตริก
ระบบเมตริกปัจจุบันเป็นระบบวัดสากล นิยมใช้กันมากแถบเอเชียและยุโรป
หน่วยวัดความยาวเรียงจากสั้นสุดไปถึงยาวสุด ดังนี้
10 มิลลิเมตร (มม.) = 1 เซนติเมตร (ซม.)
10 เซนติเมตร (ซม.) = 1 เดซิเมตร (ดม.)
10 เดซิเมตร (ดม.) = 1 เมตร (ม.)
10 เมตร (ม.) = 1 เดคาเมตร (ดคม.)
10 เดคาเมตร (ดคม.) = 1 เฮกโตเมตร (ฮม.)
10 เฮกโตเมตร (ฮม.) = 1 กิโลเมตร (กม.)
สำหรับหน่วยวัดความยาวของระบบเมตริกที่นิยมใช้กันมาก คือ มิลลิเมตร เซนติเมตรเมตร และกิโลเมตร และอีกหน่วยวัดที่ใช้กันคือเดซิเมตร จะใช้ในการคำนวณหาปริมาตรที่มีหน่วยเป็นลูกบาศก์เดซิเมตร เพื่อเทียบหามวลตามตารางความหนาแน่น (P)
หน่วยวัดน้ำหนักเรียงจากเบาสุดไปยังหนักสุด ดังนี้
10 มิลลิกรัม (มก.) = 1 เซนติกรัม (ซก.)
10 เซนติกรัม (ซก.) = 1 เดซิกรัม (ดก.)
10 เดซิกรัม (ดก.) = 1 กรัม (ก.)
10 กรัม (ก.) = 1 เดคากรัม (ดคก.)
10 เดคากรัม (ดคก.) = 1 เฮกโตกรัม (ฮก.)
10 เฮกโตกรัม (ฮก.) = 1 กิโลกรัม (กก.)
1,000 กิโลกรัม (กก.) = 1 ตัน
สำหรับหน่วยวัดน้ำหนักระบบเมตริกที่นิยมใช้กันบ่อย ๆ คือ กรัม กับ กิโลกรัม ซึ่งมวล 1,000กรัม = 1 กิโลกรัม ตามท้องตลาดเครื่องชั่งจะแบ่ง 1 กิโลกรัม = 10 ขีด : ซึ่ง 1 ขีดจะมีค่าเท่ากับ 100 กรัม
1.1.2 ระบบอังกฤษ
ระบบอังกฤษ นิยมใช้กันมากในประเทศสหรัฐอเมริกาและแคนนาดา มีหน่วยวัดจากสั้นสุดไปถึงยาวสุด ดังนี้
12 นิ้ว = 1 ฟุต
3 ฟุต = 1 หลา
1,760 หลา = 1 ไมล์
ตารางที่ 1.1 แสดงการเปรียบเทียบความยาวระหว่างระบบเมตริกกับระบบอังกฤษ
1.1.3 ระบบหน่วยวัดไทย
ระบบหน่วยวัดไทย เป็นระบบหน่วยวัด ซึ่งใช้ติดต่อค้าขาย กันมาตั้งแต่สมัยอดีตและบางหน่วยก็ยังนิยมใช้ในปัจจุบัน เช่น วัดพื้นที่หน่วยเป็นไร่ วัดมวลทองคำเป็นบาท ซื้อขายข้าวเป็นเกวียนแบ่งออกเป็นดังนี้
1. มาตราวัดระยะไทย
12 นิ้ว เท่ากับ 1 คืบ 2 คืบ เท่ากับ 1 ศอก
4 ศอก เท่ากับ 1 วา 20 วา เท่ากับ 1 เส้น
400 เส้น เท่ากับ 1 โยชน์
สำหรับหน่วยวัดระยะไทยที่ใช้กันบ่อย คือ หน่วยความยาวเป็นเส้น ใช้สำหรับคำนวณหาความยาวเป็นเส้นใช้สำหรับคำนวณหาพื้นที่เป็นไร่ พื้นที่ 1 ไร่ จะมีขนาดกว้าง 1 เส้น ยาว 1 เส้น
2. มาตราชั่งมวลไทย
3 ไพ เท่ากับ 1 เฟื้อง 2 เฟื้อง เท่ากับ 1 สลึง
4 สลึง เท่ากับ 1 บาท 4 บาท เท่ากับ 1 ตำลึง
20 ตำลึง เท่ากับ 1 ช่าง 50 ช่าง เท่ากับ 1 หาบ
สำหรับมาตราชั่งมวลไทยที่ใช้กันอยู่ คือ หน่วยมวลเป็นสลึงและบาทใช้สำหรับชั่งมวลทองคำ
3. มาตราวัดพื้นที่ไทย
144 ตารางนิ้ว เท่ากับ 1 ตารางคืบ 4 ตารางคืบ เท่ากับ 1 ตารางศอก
16 ตารางศอก เท่ากับ 1 ตารางวา 100 ตารางวา เท่ากับ 1 งาน
4 งาน เท่ากับ 1 ไร่
สำหรับมาตราวัดพื้นที่ไทยที่ใช้กันอยู่ คือ พื้นที่เป็นงาน และไร่ ใช้สำหรับหาเนื้อที่ มีหน่วยเป็นไร่หรืองาน
ระบบของหน่วยวัดที่ใช้ในปัจจุบัน เป็นระบบหน่วยสากล (International System of Units) หรือเรียกว่าระบบ Si หน่วยสากลนี้จะประกอบด้วยหน่วยมูลฐาน (Basic Units) หน่วยอนุพันธ์ (Derived Units) และ คำอุปสรรค (Prefixes)
1.2.1 หน่วยมูลฐาน (Basic Units)
หน่วยมูลฐาน คือ หน่วยที่ใช้วัดเครื่องมือวัด แบ่งออกเป็น 7 หน่วย ดังตาราง ที่ 1.2
ตารางที่ 1.2 แสดงหน่วยมูลฐาน
1.2.2 ปริมาณหน่วยอนุพันธ์ (Derived Units)
ปริมาณหน่วยอนุพันธ์ หมายถึง หน่วยซึ่งเกิดจากการนำหน่วยมูลฐานมาเกี่ยวเนื่องกัน ซึ่งอยู่ในรูปของการคูณ และการหาร ซึ่งจะทำไห้เกิดหน่วยขึ้นมาใหม่ตามข้อกำหนดของ CGPM (General Conference on Weights and Measures) ดังตารางที่ 1.3
ตารางที่ 1.3 ตารางแสดงปริมาณหน่วยอนุพันธ์
การปรับเปลี่ยนหน่วย หมายถึง การแปลงหน่วยวัดจากระบบหนึ่งไปอีกระบบหนึ่งเพื่อความสะดวกในการใช้งาน
การแปลงหน่วยข้ามจากระบบจากระบบอังกฤษเป็นระบบเอสไอ
1 ไมล์ มีความยาวเท่ากับ 1.584 กิโลเมตร หรือ 1584 เมตร
1 นิ้ว มีความยาวเท่ากับ 2.54 เซนติเมตร หรือ 25.4 มิลลิเมตร
1 หุน มีความยาวเท่ากับ 0.3175 เซนติเมตร หรือ 3.175 มิลลิเมตร
2.204 ปอนด์ มีขนาดเท่ากับ 1 กิโลกรัม หรือ 1000 กรัม
14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว มีขนาดเท่ากับ 1 บาร์
การแปลงหน่วยข้ามจากระบบจากระบบวัดไทยเป็นระบบเอสไอ
1 วา มีความยาวเท่ากับ 2 เมตร หรือ 200 เซนติเมตร
1 เส้น มีความยาวเท่ากับ 40 เมตร
1 ไร่ มีขนาดเท่ากับ 1600 ตารางเมตร
1 บาท มีขนาดเท่ากับ 15.2 กรัม
สำหรับการเขียนคำอุปสรรคมีขั้นตอน ดังนี้
1. เปลี่ยนตัวเลขที่กำหนดให้เป็นเลขพหุคูณก่อน เช่น
2. หลังจากเปลี่ยนเป็นเลขพหุคูณและตัวเลขฐาน 10 ยกกำลังแล้วให้ตัดตัวเลขฐานสิบยกกำลังออกไปแล้วใช้คำอุปสรรคที่ตรงกับตัวเลขฐานสิบยกกำลังใส่แทน ดังตารางที่ 1.5
ตารางที่ 1.5 แสดงการใช้คำอุปสรรคที่ตรงกับตัวเลขฐานสิบยกกำลัง