istilah " vakum", sebagai fenomena fizikal, adalah medium di mana tekanan gas berada di bawah tekanan atmosfera.
Tekanan mutlak berfungsi sebagai ciri kuantitatif vakum. Unit utama pengukuran tekanan dalam Sistem Antarabangsa (SI) ialah Pascal (1 Pa = 1N/m2). Walau bagaimanapun, dalam praktiknya terdapat juga unit ukuran lain, seperti milibar (1 mbar = 100 Pa) dan Torres atau milimeter merkuri (1 mmHg = 133.322 Pa). Unit ini bukan unit SI, tetapi boleh diterima untuk mengukur tekanan darah.
Tahap vakum
Bergantung kepada berapa banyak tekanan di bawah tekanan atmosfera (101325 Pa), pelbagai fenomena boleh diperhatikan, akibatnya cara yang berbeza boleh digunakan untuk mendapatkan dan mengukur tekanan tersebut. Pada masa kini, terdapat beberapa tahap vakum, yang masing-masing mempunyai sebutan sendiri sesuai dengan selang tekanan di bawah atmosfera:
- Vakum rendah (LV): dari 10 5 hingga 10 2 Pa,
- Vakum sederhana (SV): dari 10 2 hingga 10 -1 Pa,
- Vakum tinggi (HV): dari 10 -1 hingga 10 -5 Pa,
- Vakum ultra tinggi (UHV): dari 10 -5 hingga 10 -9 Pa,
- Vakum sangat tinggi (EHV):
Tahap vakum ini dibahagikan kepada tiga kumpulan pengeluaran bergantung pada kawasan permohonan.
- Vakum rendah: Terutamanya digunakan di mana sejumlah besar udara perlu dipam keluar. Untuk mendapatkan vakum rendah, pam elektromekanikal jenis ram, emparan, pam saluran sisi, penjana aliran, dan lain-lain digunakan.
Vakum rendah digunakan, contohnya, di kilang percetakan skrin sutera.
- Vakum industri: Istilah "vakum industri" sepadan dengan tahap vakum dari -20 hingga -99 kPa. Julat ini digunakan dalam kebanyakan aplikasi. Vakum industri diperoleh menggunakan gelang putar, cecair, pam omboh dan penjana vakum ram mengikut prinsip Venturi. Aplikasi vakum industri termasuk cengkaman cawan sedutan, pembentukkan termo, pengapit vakum, pembungkusan vakum, dsb.
- Vakum teknikal: sepadan dengan tahap vakum dari -99 kPa. Tahap vakum ini diperoleh menggunakan pam putar dua peringkat, pam putar sipi, pam vakum Akar, pam turbomolekul, pam resapan, pam kriogenik, dsb.
Tahap vakum ini digunakan terutamanya dalam lyophilization, metallization dan rawatan haba. Dalam sains, vakum teknikal digunakan sebagai simulasi angkasa lepas.
Nilai vakum tertinggi di bumi adalah jauh lebih rendah daripada nilai vakum mutlak, yang kekal sebagai nilai teori semata-mata. Malah, walaupun di angkasa, walaupun ketiadaan atmosfera, terdapat sebilangan kecil atom.
Dorongan utama untuk pembangunan teknologi vakum datang daripada penyelidikan dalam bidang perindustrian. Pada masa ini terdapat sejumlah besar aplikasi dalam pelbagai sektor. Vakum digunakan dalam tiub elektroray, lampu pijar, pemecut zarah, metalurgi, makanan dan aeroangkasa, kawalan gabungan nuklear, mikroelektronik, kaca dan seramik, sains, robotik industri, sistem cengkaman cawan sedutan dll.
Contoh aplikasi vakum dalam industri
Vakum berbilang sistem cengkaman "OCTOPUS"
Cawan sedutan vakum - maklumat am
Cawan sedut vakum adalah alat yang sangat diperlukan untuk mencengkam, mengangkat dan menggerakkan objek, kepingan dan pelbagai objek yang sukar untuk digerakkan dengan sistem konvensional kerana kerapuhan atau risiko ubah bentuk.
Apabila digunakan dengan betul, cawan sedutan menyediakan operasi yang mudah, menjimatkan dan selamat, yang merupakan prinsip asas untuk pelaksanaan projek automasi yang ideal dalam pengeluaran.
Penyelidikan jangka panjang dan perhatian kepada keperluan pelanggan kami telah membolehkan kami menghasilkan cawan sedutan yang boleh menahan suhu tinggi dan rendah, haus kasar, nyahcas elektrostatik, persekitaran yang agresif, dan juga tidak meninggalkan kesan pada permukaan objek yang dibawa. Selain itu, cawan sedutan mematuhi piawaian keselamatan EEC dan piawaian makanan FDA, BGA, TSCA.
Semua cawan sedutan diperbuat daripada komponen vakum berkualiti tinggi yang dibentuk dan dirawat dengan rawatan anti-karat untuk hayat perkhidmatan yang panjang. Tanpa mengira konfigurasi, semua cawan sedutan mempunyai tanda mereka sendiri.
Sistem tangkapan berganda Octopus
Bagi kita sekarang, vakum fizikal adalah apa yang kekal di angkasa apabila semua udara dan setiap zarah asas terakhir dikeluarkan daripadanya. Hasilnya bukanlah kekosongan, tetapi sejenis jirim - Leluhur segala-galanya di Alam Semesta, melahirkan zarah asas, dari mana atom dan molekul kemudiannya terbentuk.
A. E. Akimov (11, ms 24)
Oleh kerana konsep vakum termasuk medium penembusan semua yang terletak di antara zarah, vakum menduduki keseluruhan ruang antara zarah; oleh itu, medium ini boleh ditakrifkan sebagai bentuk jirim tanpa zarah, ketumpatannya berubah mengikut daya yang bertindak ke atas vakum. Ketumpatan vakum mempunyai nilai yang sangat kecil berbanding dengan nilai ketumpatan jirim yang biasa kepada kita: sebagai contoh, ketumpatan vakum yang terletak di antara molekul gas pada tekanan satu atmosfera ialah 10 -15 g/cm 3, dan ketumpatan air suling di bawah keadaan yang sama ialah 1 g /cm 3 (20, ms 60).
Graviti, wujud dalam mana-mana jisim, juga wujud dalam jisim vakum. Berdasarkan postulat ini, daya interaksi jasad dengan mana-mana bahagian vakum akan ditentukan oleh undang-undang graviti universal. Iaitu, jasad menarik vakum kepada diri mereka sendiri, sama seperti Bumi menarik jasad di atasnya. Oleh itu, apabila mana-mana badan bergerak, vakum yang mengelilinginya akan bergerak (entrain) bersama-sama dengannya. Sudah tentu, seretan ini hanya akan berlaku jika vakum ini tidak digerakkan oleh daya yang besar (dari pengaruh graviti badan lain), yang mengekalkan vakum daripada seretan ini. Walau bagaimanapun, vakum tidak hanya dibawa bersama dengan badan yang bergerak, tetapi "memainkan peranan pengawal sebenar mana-mana pergerakan Dalam perwakilan kiasan, vakum, seperti bulldog, berpaut pada mana-mana objek makro dengan daya yang lebih besar. semakin besar mangsanya. Setelah meraihnya, ia tidak pernah melepaskannya, menemani semua perjalanan melalui angkasa lepas, ini bermakna vakum dan objek yang dikawal olehnya mewakili sistem tertutup” (21, ms. 27).
Eksperimen unik Fizeau dan Michelson menunjukkan bahawa tidak ada vakum yang tidak bergerak secara mutlak. Vakum, yang mempunyai jisim, sentiasa dikuasai oleh jasad yang kuasa gravitinya mendominasi Dalam eksperimen ini, jasad sedemikian ialah Bumi, yang merangkumi vakum berhampiran Bumi (dalam eksperimen Michelson) dan tidak membenarkan jasad bergerak di atas Bumi. masukkan vakum yang terletak di antara zarah badan (dalam eksperimen Fizeau) .
Dalam tafsiran moden, vakum fizikal kelihatan sebagai objek dinamik kuantum yang kompleks yang menunjukkan dirinya melalui turun naik. Vakum fizikal dianggap sebagai medium bahan yang secara isotropik (seragam) memenuhi semua ruang (kedua-dua ruang bebas dan jirim), mempunyai struktur kuantum yang tidak boleh diperhatikan dalam keadaan tidak terganggu (33. ms 4).
Untuk pemahaman yang lebih baik tentang vakum fizikal, ia dianggap sesuai untuk menganggapnya sebagai model Dirac positron elektron dalam tafsirannya yang diubah suai sedikit.
Mari kita bayangkan vakum fizikal sebagai medium bahan yang terdiri daripada unsur-unsur yang dibentuk oleh pasangan zarah dan antizarah (menurut Dirac - pasangan elektron-positron).
Jika zarah dan antizarah diletakkan di dalam satu sama lain, maka sistem sedemikian akan benar-benar neutral secara elektrik. Dan oleh kerana kedua-dua zarah mempunyai putaran, sistem "zarah-antizarah" harus mewakili sepasang zarah yang tertanam dalam satu sama lain dengan putaran berlawanan arah Disebabkan neutraliti elektrik sebenar dan putaran bertentangan, sistem sedemikian tidak akan mempunyai momen magnet (33, hlm. 5). Sistem zarah dan antizarah dalam bentuk yang ditunjukkan di atas, yang mempunyai sifat yang ditunjukkan, dipanggil phyton Pembungkusan padat membentuk medium yang dipanggil vakum fizikal adalah sangat dipermudahkan, dan ia akan menjadi naif untuk melihat struktur sebenar vakum fizikal dalam model yang dibina (Rajah 1, a, b).
Mari kita pertimbangkan kes gangguan vakum fizikal yang paling praktikal oleh pelbagai sumber luaran (86. ms 940).
1. Biarkan punca gangguan ialah cas q (Rajah 1, c). Tindakan cas akan dinyatakan dalam polarisasi cas bagi vakum fizikal, dan keadaan ini menunjukkan dirinya sebagai medan elektromagnet (E-medan). Inilah yang dinyatakan oleh Ahli Akademik Akademi Sains USSR Ya.
2. Biarkan punca gangguan ialah jisim m (Rajah 1, d). Gangguan vakum fizikal dengan jisim m akan dinyatakan dalam ayunan simetri unsur-unsur phyton sepanjang paksi ke pusat objek gangguan, seperti yang digambarkan secara konvensional dalam rajah. Keadaan vakum fizikal ini dicirikan sebagai polarisasi membujur putaran dan ditafsirkan sebagai medan graviti (medan G). Idea ini dinyatakan oleh A.D. Sakharov (87, ms 70). Pada pendapatnya, graviti bukanlah daya aktif yang berasingan sama sekali, tetapi timbul akibat perubahan dalam tenaga turun naik kuantum vakum apabila terdapat sebarang jirim, sama seperti yang berlaku dengan pembentukan daya dalam eksperimen G. Casimir. A.D. Sakharov percaya bahawa kehadiran jirim dalam lautan zarah dengan tenaga sifar mutlak menyebabkan kemunculan daya tidak seimbang yang menggerakkan jirim, dipanggil graviti (86, p. 940).
3. Biarkan punca gangguan ialah putaran klasik (Rajah 1, e). Putaran Phyton yang bertepatan dengan orientasi putaran sumber mengekalkan orientasinya. Putaran phyton, yang bertentangan dengan putaran sumber, mengalami penyongsangan di bawah pengaruh sumber ini. Akibatnya, vakum fizikal akan berubah menjadi keadaan polarisasi putaran melintang. Keadaan ini ditafsirkan sebagai medan putaran (medan S), iaitu medan yang dihasilkan oleh putaran klasik. Medan sedemikian juga dipanggil medan kilasan (31, ms 31).
Selaras dengan perkara di atas, kita boleh mengandaikan bahawa satu medium - vakum fizikal - boleh berada dalam keadaan polarisasi yang berbeza, keadaan EQS. Selain itu, vakum fizikal dalam keadaan fasa yang sepadan dengan medan elektromagnet biasanya dianggap sebagai cecair superfluid. Dalam keadaan fasa polarisasi putaran, vakum fizikal berkelakuan seperti jasad pepejal.
Pertimbangan ini mendamaikan dua sudut pandangan yang saling eksklusif - sudut pandangan akhir abad ke-19 dan permulaan abad ke-20, apabila eter dianggap sebagai pepejal, dan idea fizik moden mengenai vakum fizikal sebagai cecair super. cecair. Kedua-dua sudut pandangan adalah betul, tetapi masing-masing untuk keadaan fasanya sendiri (33, ms. 13).
NASI. 1 Rajah keadaan polarisasi vakum fizik
Ketiga-tiga medan: graviti, elektromagnet dan putaran adalah universal. Medan ini menampakkan diri pada tahap mikro dan makro. Di sini adalah sesuai untuk mengingati kata-kata Ahli Akademik Akademi Sains USSR Ya. Semua fizik ialah fizik vakum," atau ahli akademik EAN G.I Naan: "Vacuum adalah segala-galanya, dan segala-galanya adalah vakum" (63, ms. 14).
Hasil daripada membiasakan diri dengan teori vakum fizikal, menjadi jelas bahawa alam moden tidak memerlukan "penyatuan." Dalam alam semula jadi hanya terdapat vakum fizikal dan keadaan polarisasinya, dan "penyatuan" hanya mencerminkan tahap pemahaman kita tentang perkaitan antara medan (31, hlm. 32).
Satu lagi fakta yang sangat penting harus diperhatikan mengenai vakum fizikal sebagai sumber tenaga.
Sudut pandangan tradisional disimpulkan kepada kenyataan bahawa oleh kerana vakum fizikal adalah sistem dengan tenaga minimum, tiada tenaga boleh diekstrak daripada sistem sedemikian. Pada masa yang sama, bagaimanapun, ia tidak diambil kira bahawa vakum fizikal adalah sistem dinamik dengan turun naik yang sengit, yang boleh menjadi sumber tenaga. Kemungkinan interaksi berkesan objek berputar (berputar) dengan vakum fizikal membolehkan kita mempertimbangkan kemungkinan mencipta sumber tenaga kilasan dari perspektif baharu.
Menurut J. Wheeler, ketumpatan tenaga Planck bagi vakum fizikal ialah 10 95 g/cm 3, manakala ketumpatan tenaga bahan nuklear ialah 10 14 g/cm 3. Anggaran lain mengenai tenaga turun naik vakum juga diketahui, tetapi kesemuanya adalah jauh lebih besar daripada anggaran J. Wheeler (31, ms. 34). Oleh itu, kesimpulan yang menjanjikan berikut boleh dibuat:
Tenaga turun naik vakum adalah sangat tinggi berbanding dengan mana-mana jenis tenaga lain;
Pada penghujung Mei tahun lalu, banyak akhbar popular penuh dengan tajuk utama: "Para saintis telah memperoleh tenaga daripada vakum!" Pemilik pam vakum dengan gembira menggosok tangan mereka dan dalam mimpi mereka sudah melihat diri mereka sebagai oligarki baru. Walau bagaimanapun, tenaga bebas daripada vakum masih belum muncul di pasaran.
Pada tahun 1948, ahli fizik teori Belanda Hendrik Casimir dan Dirk Polder, untuk mencari penjelasan untuk sifat-sifat filem koloid, mengkaji interaksi molekul yang berpolarisasi antara satu sama lain oleh daya elektromagnet. Ternyata daya tarikan molekul polarisasi ke plat logam adalah berkadar songsang dengan kuasa keempat jarak antara mereka.
Tetapi perkara itu tidak berakhir di situ. Casimir membincangkan penemuannya dengan Niels Bohr, yang menyatakan bahawa tarikan boleh dijelaskan dengan cara yang sama sekali berbeza. Kemudian ia telah terbukti bahawa zarah maya vakum fizikal mempengaruhi tahap tenaga elektron intra-atom (anjakan Domba). Menurut Bohr, kesan yang dikira oleh Casimir mungkin mempunyai sifat yang sama. Casimir membuat pengiraan yang sepadan dan memperoleh formula yang sama.
Kesan Casimir
Pada tahun yang sama, Casimir mencadangkan contoh mudah dan jelas kesan daya vakum. Mari kita bayangkan dua plat pengalir rata yang disusun selari. Ketumpatan foton maya di antara mereka akan kurang daripada di luar, kerana hanya gelombang elektromagnet berdiri dengan frekuensi resonan yang ditakrifkan dengan ketat boleh teruja di sana. Akibatnya, dalam ruang antara plat tekanan gas foton akan kurang daripada tekanan dari luar, itulah sebabnya mereka akan tertarik antara satu sama lain, dan sekali lagi dengan daya yang berkadar songsang dengan kuasa keempat lebar celah (apabila plat bergerak lebih rapat, set frekuensi gelombang berdiri yang dibenarkan dikurangkan, supaya perbezaan ketumpatan foton "dalaman" dan "luaran" meningkat). Pada hakikatnya, tarikan sedemikian menjadi ketara pada jarak beberapa mikrometer. Fenomena ini dipanggil kesan Casimir.
Dari sudut pandangan moden
Ia adalah turun naik vakum yang menghasilkan interaksi daya antara molekul. Oleh itu, mereka menampakkan diri apabila badan pelbagai bentuk (tidak semestinya rata) yang diperbuat daripada logam atau dielektrik bersatu. Yang pertama mengetahui ini setengah abad yang lalu adalah pekerja jabatan teori Institut Masalah Fizikal, Evgeniy Lifshits, Igor Dzyaloshinsky dan Lev Pitaevsky. Mereka juga menunjukkan bahawa dalam keadaan tertentu, tarikan Casimir digantikan dengan tolakan. Pengesahan eksperimen yang boleh dipercayai tentang kewujudan tarikan sedemikian diperoleh pada tahun 1997 oleh Steve Lamoreaux, Umar Mohideen dan Anushree Roy. Daya tolakan Casimir pertama kali diukur secara eksperimen pada 2009 oleh pasukan yang diketuai oleh Jeremy Munday.
Cermin bergerak
Pada tahun 1970, ahli fizik dari Universiti Brandeis Amerika Gerald Moore menerbitkan artikel di mana beliau secara teorinya meneliti tingkah laku vakum dalam rongga yang dibatasi oleh dua cermin selari satah yang menghampiri atau mencapah. Dia menunjukkan bahawa cermin sedemikian boleh menguatkan turun naik vakum... dan menyebabkan mereka menghasilkan foton sebenar. Walau bagaimanapun, mengikut pengiraan Moore, untuk menghasilkan foton dalam sebarang kuantiti yang ketara, cermin mesti mempunyai kelajuan relativistik. Pada penghujung tahun 1980-an, masalah "ayunan" turun naik vakum menjadi menarik minat ramai saintis. Analisis teorinya menunjukkan bahawa vakum mampu menghasilkan foton sebenar bukan sahaja berhampiran badan bahan dengan kelajuan sub-cahaya, tetapi juga berhampiran bahan yang cepat mengubah sifat elektrik atau magnetnya. Transformasi turun naik vakum maya ini kepada kuanta sebenar dipanggil kesan Casimir yang dinamik atau tidak pegun.
Cermin maya, foton sebenar
Kesan Casimir biasa melibatkan tarikan dua plat selari rata disebabkan oleh "pemilihan" gelombang berdiri resonan di antara mereka. Kesan dinamik melibatkan "devirtualisasi" foton semasa pergerakan pantas (relativistik) cermin. Adalah jelas bahawa mustahil untuk mengulangi skema sedemikian dengan cara mekanikal semata-mata, jadi sekumpulan dari Chalmers University di Gothenburg menggunakan cermin "maya" - menggunakan ayunan medan magnet, mereka mengubah panjang pandu gelombang, yang serupa dengan pergerakan sempadannya pada kelajuan relativistik.
Sehingga baru-baru ini, kajian ini terhad kepada teori tulen. Pengeluaran semula langsung skema Moore, sudah tentu, adalah di luar keupayaan teknologi moden, yang tidak dapat mempercepatkan cermin yang diperbuat daripada sebarang bahan kepada kelajuan sub-cahaya. Peranti yang lebih praktikal untuk memerhatikan kesan Casimir dinamik telah berulang kali dibincangkan dalam kesusasteraan saintifik - contohnya, penggetar piezoelektrik dan resonator elektromagnet frekuensi tinggi. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, ahli fizik yang bekerja dalam bidang ini telah menjadi yakin bahawa eksperimen ini boleh dilaksanakan sepenuhnya.
Ujian dalam amalan
Yang pertama mencapai kejayaan ialah Christopher Wilson dan rakan-rakannya di Universiti Teknologi Chalmers di bandar Gothenburg di Sweden, bersama-sama dengan rakan-rakan dari Australia dan Jepun. "Reifikasi" foton maya berlaku berhampiran pandu gelombang aluminium yang disambungkan kepada interferometer kuantum superkonduktor (dua persimpangan terowong Josephson disambung secara selari dalam litar tertutup). Penguji mengubah kearuhan litar ini dengan melaluinya fluks magnet yang berayun pada frekuensi kira-kira 11 GHz. Turun naik dalam kearuhan menjejaskan panjang elektrik pandu gelombang, yang berayun pada kelajuan relativistik sepenuhnya (kira-kira satu perempat daripada kelajuan perambatan gelombang elektromagnet dalam pandu gelombang, yang kira-kira sama dengan 40% daripada kelajuan cahaya dalam vakum). Pandu gelombang, seperti yang dijangkakan, mengeluarkan foton yang diekstrak daripada turun naik vakum. Spektrum sinaran ini konsisten dengan ramalan teori.
Walau bagaimanapun, adalah mustahil untuk menggunakan pemasangan ini untuk mendapatkan tenaga daripada vakum: tenaga sinaran yang terhasil adalah jauh lebih lemah daripada kuasa yang perlu dipam ke dalam peranti. Perkara yang sama berlaku untuk peranti lain yang boleh digunakan untuk memerhati kesan dinamik Casimir. Secara umum, vakum bukanlah lapisan yang mengandungi minyak sama sekali.
Tekanan yang diukur pada skala yang menggunakan sifar sebagai titik rujukan dipanggil tekanan mutlak. Tekanan atmosfera di permukaan bumi berbeza-beza, tetapi lebih kurang 10 5 Pa (1000 mbar). Ini adalah tekanan mutlak kerana ia dinyatakan dalam sebutan sifar.
Sensor yang direka untuk mengukur tekanan yang dinyatakan berhubung dengan tekanan atmosfera, dan dengan itu menunjukkan sifar apabila port pengukurnya mengandungi molekul pada tekanan atmosfera. Pengukuran yang diambil oleh sensor sedemikian dikenali sebagai ukuran tekanan relatif. Oleh itu, perbezaan antara nilai tekanan mutlak dan nilai tekanan berlebihan ialah nilai atmosfera yang berubah-ubah:
Mutlak = lebihan + atmosfera.
Untuk mengelakkan kesilapan yang serius, adalah penting untuk mengetahui mod pengukuran vakum yang digunakan: mutlak atau relatif. Ambil perhatian bahawa garis rujukan untuk ukuran mod penentukuran tidak lurus, menggambarkan kebolehubahan tekanan atmosfera.
Unit vakum dan tekanan
Unit sejarah
Malangnya, terdapat pelbagai unit dalam vakum dan pengukuran tekanan, yang mewujudkan cabaran besar untuk kedua-dua pemula dan juruteknik berpengalaman. Nasib baik, kehidupan menjadi lebih mudah kerana unit yang lapuk dan tidak jelas semakin hilang memihak kepada unit pengukuran SI.
Banyak unit lama mempunyai asal-usul praktikal dan sejarah yang jelas; Sebagai contoh, inci air ialah unit yang digunakan apabila tekanan diukur oleh lajur air yang permukaan atasnya boleh dilihat pada skala inci. Pada mulanya, ketepatan pengukuran vakum yang diperlukan untuk sistem sedemikian sepadan dengan kaedah yang agak kasar untuk mengukur vakum, dan tiada siapa yang peduli sama ada air itu panas atau sejuk. Apabila keperluan teknologi telah berkembang, keperluan untuk pengukuran yang lebih konsisten telah timbul. Model matematik alat pengukur telah dipertingkatkan dengan ketara. Sebagai contoh, dalam satu reka bentuk tradisional untuk mengukur vakum barometer merkuri, penguraian pembezaan telah diterima pakai antara merkuri dalam lajur, kaca dari mana tiang itu dibuat, loyang dari mana skala dibuat, dan takungan keluli. Walau bagaimanapun, walaupun dengan takrifan yang diperhalusi dan matematik yang berkaitan, banyak unit tradisional tidak boleh digunakan dalam teknologi moden.
unit SI
Unit ukuran SI ialah pascal, disingkat Pa, nama yang diberikan kepada tekanan satu newton per meter persegi (N/m2). Walaupun satu meter persegi mudah dilihat, satu newton adalah lebih sukar, tetapi ia lebih kurang sama dengan daya ke bawah yang dikenakan pada tangan apabila memegang sebiji epal kecil (jika pemegangnya berdiri di atas permukaan bumi!) Bagi setiap hari. hayat, satu pascal mewakili kuantiti yang sangat kecil, manakala tekanan atmosfera adalah lebih kurang 100,000 Pa. Di bahagian bawah kuali yang diisi dengan air, tekanan akibat kedalaman air akan menjadi lebih kurang 1000 Pa lebih besar daripada di permukaan air. Untuk mengelakkan penggunaan nombor yang sukar digunakan, gandaan 103 dan 0.001 diberikan awalan, supaya, sebagai contoh, 100,000 Pa (105 Pa) boleh ditulis sebagai 100 kPa atau 0.1 MPa.
Unit vakum dan penukaran
Hubungan antara pascal dan beberapa unit lain ditunjukkan dalam jadual, tetapi ambil perhatian bahawa tidak semua adalah atau boleh dinyatakan dengan tepat. Angka Roman Superskrip dalam jadual merujuk kepada nota yang mengikutinya.
Kaedah pengukuran vakum
Peruntukan am
Alat pengukur vakum menggunakan beberapa prinsip yang sangat berbeza. Sebahagian daripadanya adalah bersifat asas, contohnya, mengukur ketinggian lajur cecair dengan ketumpatan yang diketahui. Satu contoh sedemikian ialah barometer merkuri, di mana tekanan atmosfera boleh diimbangi oleh lajur merkuri. Sambungan idea ini untuk digunakan pada tekanan tinggi ialah penggunaan pemberat logam yang bertindak di atas kawasan yang diketahui untuk memberikan daya dan bukannya berat kepada bendalir.
Vakum selalunya boleh ditentukan dengan mengukur ubah bentuk mekanikal unsur penderiaan, yang mengalami ubah bentuk anjal apabila perbezaan tekanan merentasi permukaannya berubah. Pesongan mekanikal boleh direalisasikan dan dirasakan dalam beberapa cara. Salah satu jenis elemen mekanikal bergerak yang paling biasa ialah diafragma elastik. Contoh lain ialah tiub Bourdon, di mana tekanan dalaman memaksa tiub melengkung untuk diluruskan.
Ubah bentuk mekanikal sedemikian boleh dikesan dalam beberapa cara: dengan satu siri lengan mekanikal untuk memaparkan secara langsung ubah bentuk, dengan mengukur rintangan dalam tolok terikan, dengan mengukur kapasiti, dengan menukar frekuensi elemen bergema apabila diregangkan atau dimampatkan, dsb.
Apabila vakum dalam dan oleh itu pesongan mekanikal terlalu kecil untuk mengukur vakum, cara tidak langsung digunakan yang mengukur sifat fizikal seperti kekonduksian terma, pengionan atau kelikatan, yang bergantung kepada ketumpatan bilangan molekul.
Lajur cecair
Salah satu kaedah terawal untuk mengukur vakum, dan masih salah satu yang paling tepat hari ini, ialah lajur cecair mampu memaksa cecair keluar dari paip.
Tolok tekanan yang ditunjukkan dalam rajah pada asasnya ialah tiub-U berisi cecair di mana pengasingan menegak permukaan cecair memberikan pengukuran perbezaan tekanan. Pada tahap titik sifar d; tekanan L disediakan oleh cecair di atasnya, ditambah dengan tekanan p 2 di bahagian atas tiub. Dalam keseimbangan, lajur dikekalkan oleh tekanan ke atas p 1, yang dihantar melalui cecair dari anggota badan yang lain.
Tekanan p 1 pada permukaan bawah cecair ditakrifkan sebagai:
Di mana h ialah ketinggian menegak lajur cecair di atas paras titik sifar, P ialah ketumpatan cecair, g ialah nilai setempat bagi pecutan graviti. Jika tiub atas disambungkan ke atmosfera (p2 = tekanan atmosfera), maka p1 ialah tekanan penentukuran; Jika tiub atas dikosongkan (iaitu P2 = sifar), maka P1 ialah tekanan mutlak dan instrumen menjadi barometer.
Merkuri, air dan minyak digunakan dalam pelbagai reka bentuk tolok tekanan, walaupun merkuri sentiasa digunakan untuk tujuan barometrik; Ketumpatannya lebih daripada 13 kali ganda daripada air atau minyak dan oleh itu memerlukan lajur yang lebih pendek. Kira-kira 0.75 m apabila mengukur tekanan atmosfera. Ketumpatan merkuri juga jauh lebih stabil daripada cecair lain.
Pengukuran vakum melalui ubah bentuk unsur elastik.
Apabila tekanan dikenakan pada unsur yang berubah bentuk, ia akan bergerak. Untuk mencipta penderia tekanan, anjakan mestilah cukup kecil untuk kekal dalam had keanjalan bahan, tetapi cukup besar untuk dikesan dengan resolusi yang mencukupi. Oleh itu, pada tekanan yang lebih rendah, komponen nipis dan fleksibel digunakan, dan pada tekanan yang lebih tinggi, komponen yang lebih tegar digunakan. Terdapat beberapa kaedah yang digunakan untuk menentukan tahap sisihan. Ini terdiri daripada tetulang mekanikal, menghasilkan pesongan penunjuk yang boleh dilihat, kepada kaedah pengesanan elektronik.
Alat yang disenaraikan di bawah tidak termasuk semua jenis, tetapi alat yang biasa digunakan dalam industri.
Diafragma
Membran yang dilekatkan pada tapak tegar akan dikenakan daya jika terdapat perbezaan tekanan antara setiap sisi. Lebih mudah untuk menghasilkan bulatan diafragma, tetapi bentuk lain juga boleh dilakukan. Perbezaannya akan menyebabkan diafragma terpesong dengan pesongan maksimum di tengah, dan pesongan ini boleh diukur menggunakan pelbagai sensor mekanikal dan elektronik. Apabila pusat membelok, permukaan diafragma juga ditekankan dan boleh menunjukkan, di satu pihak, tegasan mampatan di sekeliling pinggir luar dan tegasan tegangan di sekeliling bahagian tengah diafragma. Konfigurasi tegasan ini boleh dikesan menggunakan tolok terikan dan vakum boleh dikira daripada maklumat ini.
Kapsul. Pada asasnya kapsul dibuat daripada sepasang diafragma yang disambungkan di tepi luarnya. Satu akan mempunyai pemasangan pusat di mana tekanan digunakan, dan pergerakan pusat diafragma yang lain berbanding yang pertama ditentukan oleh beberapa jenis penderia. Adalah jelas bahawa tindakan dua diafragma yang bertindak secara bersiri harus menggandakan pesongan.
Belos. Tiada perbezaan yang jelas antara belos dan kapsul, tetapi belos biasanya mempunyai beberapa bahagian yang disusun secara bersiri, dan secara amnya belos adalah kecil berbanding diameter. Belos boleh digulung dari paip, dibentuk di bawah tekanan, atau dibentuk daripada unsur yang dikimpal.
tiub Bourdon
Pelbagai reka bentuk wujud, tetapi bentuk tipikalnya ialah tiub tertutup dengan keratan rentas bujur, melengkung sepanjang panjangnya. Apabila tiub berada di bawah tekanan, ia cenderung untuk meluruskan, dan sensor mengesan pergerakan ini. Mereka boleh direka bentuk untuk beroperasi dalam julat yang luas, serta mod tolok, mutlak dan pembezaan. Jenis biasa berbentuk "C", heliks dan heliks boleh didapati. Pengesanan pergerakan hujung elektronik biasanya digunakan dengan peranti heliks kuarza.
Pengukuran vakum dengan ukuran kekonduksian terma
Untuk mengukur vakum, pemindahan tenaga daripada wayar panas melalui gas boleh digunakan. Haba dipindahkan dalam gas melalui perlanggaran molekul dengan wayar, i.e. kekonduksian haba, dan kadar pemindahan haba bergantung kepada kekonduksian haba gas. Oleh itu, ketepatan instrumen ini sangat bergantung pada komposisi gas. Di kawasan vakum dalam, di mana terdapat aliran molekul (nombor Knudsen lebih besar daripada 3, di mana nombor Knudsen = min laluan bebas / saiz ciri sistem), pemindahan haba adalah berkadar dengan vakum. Apabila bilangan molekul bertambah, gas menjadi lebih tumpat dan molekul mula berlanggar antara satu sama lain dengan lebih kerap. Dalam kawasan aliran peralihan yang dipanggil ini (atau aliran gelincir, 0.01<число Кнудсена <3) простая пропорция теплоотдачи к давлению не действительна. При еще более высоких давлениях (число Кнудсена <0,01) теплопроводность практически не зависит от него. Здесь конвекционное охлаждение горячих поверхностей обычно является основным источником теплообмена.
Tolok vakum Pirani
Kehilangan haba daripada wayar (biasanya 5 hingga 20 µm) boleh ditentukan secara tidak langsung dengan menggunakan litar jambatan Wheatstone, yang memanaskan wayar dan mengukur rintangannya dan oleh itu suhunya. Terdapat dua jenis utama unsur panas. Konfigurasi tradisional dan lebih biasa terdiri daripada dawai logam nipis yang digantung pada kepala pengukur. Satu lagi konfigurasi ialah struktur mikromesin, biasanya diperbuat daripada silikon yang disalut dengan filem logam nipis seperti platinum. Dalam konfigurasi biasa, dawai logam nipis digantung dari sekurang-kurangnya satu sisi yang berpenebat elektrik dalam kepala pengukur dan bersentuhan dengan gas. Tungsten, nikel, iridium atau platinum boleh digunakan untuk wayar. Wayar dipanaskan secara elektrik dan pemindahan haba diukur secara elektronik. Terdapat tiga kaedah pengendalian umum: kaedah suhu malar, jambatan voltan malar dan jambatan arus malar. Kesemua kaedah ini secara tidak langsung mengukur suhu wayar dengan rintangannya. Kelemahan utama menggunakan penderia Pirani ialah pergantungan kuatnya pada komposisi gas dan ketepatannya yang terhad. Kebolehulangan penderia Pirani secara amnya agak baik selagi pencemaran teruk tidak berlaku. Julat ukuran vakum penderia Pirani adalah dari kira-kira 10-2 Pa hingga 105 Pa, tetapi prestasi terbaik biasanya diperoleh antara lebih kurang 0.1 Pa dan 1000 Pa.
Penderia pengionan untuk pengukuran vakum
Apabila vakum dalam sistem berada di bawah kira-kira 0.1 Pa (10 -3 mbar), kaedah langsung mengukur vakum dengan cara seperti pesongan diafragma atau pengukuran sifat gas seperti kekonduksian terma tidak lagi boleh digunakan dengan mudah perlu menggunakan kaedah , yang pada asasnya mengira bilangan molekul gas yang ada, iaitu mereka mengukur ketumpatan dan bukannya vakum. Daripada teori kinetik gas, untuk gas tertentu dengan suhu yang diketahui T, tekanan p berkaitan secara langsung dengan ketumpatan nombor n melalui persamaan (dalam had gas ideal):
Di mana c ialah pemalar. Salah satu kaedah yang paling mudah untuk mengukur ketumpatan nombor ialah menggunakan beberapa teknik mengion molekul gas dan kemudian mengumpul ion. Kebanyakan penderia vakum praktikal menggunakan elektron tenaga sederhana (50 eV hingga 150 eV) untuk mencapai pengionan. Arus ion yang terhasil adalah berkaitan secara langsung dengan vakum dan dengan itu penentukuran boleh dilakukan. Pernyataan terakhir hanya benar untuk julat tekanan terhingga, yang akan menentukan julat pengendalian peranti. Had atas tekanan akan dicapai apabila ketumpatan gas cukup besar sehingga penciptaan ion mempunyai kemungkinan besar untuk berinteraksi dengan molekul gas neutral atau elektron bebas dalam gas sehingga ion itu sendiri dinetralkan dan tidak dapat mencapai pengumpul, untuk tujuan praktikal dalam sistem makmal biasa atau dalam pemasangan industri ini boleh diambil sebagai 0.1 Pa (10 -3 mbar).
Had bawah vakum tolok akan dicapai apabila arus bocor elektrik dalam kepala penyukat atau elektronik penyukat menjadi setanding dengan arus ionik yang diukur, atau apabila kesan fizikal lain (seperti pengaruh sinar-X luar) menyebabkan arus magnitud ini muncul. Bagi kebanyakan penderia yang diterangkan dalam manual ini, had ini adalah di bawah 10 -6 Pa (10 -8 mbar).
Persamaan penentukuran asas untuk penentukuran pengionan ialah:
Ic - arus ion K - pemalar yang mengandungi kebarangkalian mengion molekul gas dengan sebarang cara dan kebarangkalian mengumpul ion yang terhasil n - ketumpatan bilangan molekul gas Ie - arus elektron pengion.
Kemungkinan pengionan molekul gas akan bergantung kepada banyak faktor, dan oleh itu sensor pengionan akan mempunyai nilai sensitiviti yang berbeza untuk jenis gas yang berbeza. Kebanyakan penderia vakum praktikal menggunakan rangsangan elektronik untuk mengionkan molekul gas, dan ini boleh dicapai dengan hanya "mendidih" elektron daripada filamen wayar panas dan menariknya kepada sejenis pengumpul elektronik. Ion-ion kemudiannya tertarik kepada pengumpul. Malangnya, kebarangkalian untuk mengionkan molekul gas oleh elektron adalah sangat kecil dalam satu laluan dalam tolok saiz normal yang perlu untuk meningkatkan panjang laluan elektron dan dengan itu meningkatkan kebarangkalian mana-mana satu elektron mencipta ion.
Dua kaedah digunakan secara meluas. Dalam sensor pengionan penentukuran katod panas, elektron yang dihasilkan dalam filamen panas tertarik kepada grid yang diperbuat daripada wayar yang sangat halus dan pada potensi elektrik positif. Oleh kerana mesh terbuka, terdapat peluang yang sangat baik bahawa elektron akan melalui mesh tanpa memukul wayar. Jika grid dikelilingi oleh skrin dengan potensi elektrik negatif, elektron akan dipantulkan oleh skrin ini dan akan ditarik balik ke grid. Proses ini boleh berlaku berkali-kali sebelum elektron akhirnya mencapai grid. Akibatnya, trajektori elektron yang sangat panjang boleh dicapai dalam jumlah yang kecil. Sebaliknya, ion tertarik terus ke dalam pengumpul.
Lampu pengionan katod sejuk mendispens dengan filamen panas dan menggunakan gabungan medan elektrik dan magnet. Mana-mana elektron akan berputar mengelilingi garisan daya magnet sebelum akhirnya terkumpul di anod bercas positif. Sebenarnya, panjang laluan akan menjadi begitu panjang dan kebarangkalian pengionan sangat besar sehingga selepas mencetuskan pelepasan gas mampan sendiri akan tercipta, dengan syarat ion-ion itu dipacu dengan cepat keluar dari kawasan nyahcas oleh pengumpul ion.
Memilih alat pengukur vakum
Sebelum memilih instrumen vakum dan mengenal pasti pembekal yang sesuai, adalah penting untuk menetapkan kriteria pemilihan. Ini akan merangkumi banyak faktor dan bahagian ini bertujuan untuk membantu bakal pengguna membuat pilihan.
Kedalaman pengukuran vakum
Ciri-ciri persekitaran
Persekitaran luaran
Ciri fizikal peranti
Jenis penggunaan
Keselamatan
Pemasangan dan Penyelenggaraan
Penukaran isyarat
Selalunya orang datang kepada kami yang ingin membeli pam vakum, tetapi tidak tahu apa itu vakum.
Mari cuba fikirkan apa itu.
Mengikut definisi, vakum ialah ruang yang bebas daripada bahan (dari perkataan Latin "vacuus" - kosong).
Terdapat beberapa definisi vakum: vakum teknikal, vakum fizikal, vakum kosmik, dll.
Kami akan mempertimbangkan vakum teknikal, yang ditakrifkan sebagai gas sangat jarang.
Mari kita lihat contoh apa itu vakum dan bagaimana ia diukur.
Di planet kita terdapat tekanan atmosfera yang diambil sebagai satu (satu atmosfera). Ia berubah bergantung pada cuaca, ketinggian dan paras laut, tetapi kami tidak akan mengambil kira ini, kerana ini tidak akan menjejaskan pemahaman konsep vakum.
Jadi, kita mempunyai tekanan pada permukaan bumi bersamaan dengan 1 atmosfera. Segala-galanya di bawah 1 atmosfera (dalam bekas tertutup) dipanggil vakum teknikal.
Mari ambil bekas dan tutup dengan penutup kedap udara. Tekanan dalam kapal akan menjadi 1 atmosfera. Jika kita mula mengepam udara keluar dari kapal, vakum akan timbul di dalamnya, yang dipanggil vakum.
Mari kita lihat contoh: terdapat 10 bulatan di dalam kapal kiri. Biar 1 suasana.
"pam keluar" separuh - kita dapat 0.5 atm, tinggalkan satu - kita dapat 0.1 atm.
Oleh kerana hanya terdapat satu atmosfera di dalam kapal, maka vakum maksimum yang mungkin kita dapat (secara teorinya) ialah atmosfera sifar.
"Secara teorinya" - kerana Hampir mustahil untuk menangkap semua molekul udara dari kapal.
Oleh itu, dalam mana-mana vesel dari mana udara (gas) telah dipam keluar, beberapa jumlah minimum ia sentiasa kekal. Ini dipanggil "tekanan sisa," iaitu tekanan yang kekal di dalam kapal selepas mengepam gas keluar daripadanya.
Terdapat pam khas yang boleh mencapai vakum dalam sehingga 0.00001 Pa, tetapi masih tidak mencapai sifar.
Dalam kehidupan biasa, vakum yang lebih dalam daripada 0.5 - 10 Pa (0.00005-0.0001 atm) jarang diperlukan.
Terdapat beberapa pilihan untuk mengukur vakum, bergantung pada pilihan titik rujukan:
1. Unit diambil sebagai tekanan atmosfera. Segala-galanya di bawah satu adalah vakum.
Iaitu, skala tolok vakum adalah dari 1 hingga 0 atm (1…0.9…0.8…0.7…..0.2…0.1….0).
2. Tekanan atmosfera diambil sebagai sifar. Iaitu, vakum - semua nombor negatif adalah kurang daripada 0 dan sehingga -1.
Iaitu, skala tolok vakum adalah dari 0 hingga -1 (0, -0.1...-0.2....,-0.9,...-1).
Juga, skala boleh dalam kPa, mBar, tetapi ini semua serupa dengan skala dalam atmosfera.
Gambar menunjukkan tolok vakum dengan skala berbeza yang menunjukkan vakum yang sama:
Daripada semua yang telah dinyatakan di atas, jelas bahawa magnitud vakum tidak boleh lebih besar daripada tekanan atmosfera.
Orang ramai menghubungi kami hampir setiap hari yang ingin mendapatkan vakum -2, -3 atm, dll.
Dan mereka sangat terkejut apabila mereka mengetahui bahawa ini adalah mustahil (dengan cara ini, setiap saat daripada mereka mengatakan bahawa "anda sendiri tidak tahu apa-apa," "tetapi ia seperti itu dengan jiran anda," dll., dll.)
Sebenarnya, semua orang ini ingin membentuk bahagian di bawah vakum, tetapi supaya tekanan pada bahagian itu lebih daripada 1 kg/cm2 (1 atmosfera).
Ini boleh dicapai dengan menutup produk dengan filem, mengepam keluar udara dari bawahnya (dalam kes ini, bergantung pada vakum yang dicipta, tekanan maksimum ialah 1 kg/cm2 (1 atm=1 kg/cm2)), dan kemudian meletakkan semuanya dalam autoklaf di mana tekanan berlebihan akan dicipta. Iaitu, untuk mencipta tekanan 2 kg/cm2, sudah cukup untuk mencipta tekanan berlebihan 1 atm dalam autoklaf.
Sekarang beberapa perkataan tentang bilangan pelanggan mengukur vakum di pameran Ampika Pumps LLC di pejabat kami:
hidupkan pam, letakkan jari anda (tapak tangan) pada lubang sedutan pam vakum dan segera buat kesimpulan tentang magnitud vakum.
Biasanya, semua orang suka membandingkan pam vakum Soviet 2NVR-5DM dan analognya VE-2100, yang kami tawarkan.
Selepas pemeriksaan sedemikian, mereka sentiasa mengatakan perkara yang sama - vakum 2NVR-5DM lebih tinggi (walaupun sebenarnya kedua-dua pam menghasilkan parameter vakum yang sama).
Apakah sebab tindak balas ini? Dan seperti biasa - dalam kekurangan pengetahuan tentang undang-undang fizik dan tekanan apa secara umum.
Sedikit latar belakang pendidikan: tekanan "P" ialah daya yang bertindak pada kawasan permukaan tertentu, diarahkan berserenjang dengan permukaan ini (nisbah daya "F" kepada luas permukaan "S"), iaitu, P = F/ S.
Secara ringkas, ia adalah daya yang diagihkan ke atas kawasan permukaan.
Daripada formula ini dapat dilihat bahawa semakin besar luas permukaan, semakin rendah tekanannya. Dan juga daya yang diperlukan untuk mengangkat tangan atau jari dari salur masuk pam adalah berkadar terus dengan luas permukaan (F=P*S).
Diameter lubang sedutan pam vakum 2NVR-5DM ialah 25 mm (luas permukaan 78.5 mm2).
Diameter lubang sedutan pam vakum VE-2100 ialah 6 mm (luas permukaan 18.8 mm2).
Iaitu, untuk mengangkat tangan dari lubang dengan diameter 25 mm, daya 4.2 kali lebih besar diperlukan daripada lubang dengan diameter 6 mm (pada tekanan yang sama).
Inilah sebabnya, apabila vakum diukur dengan jari, hasil paradoks sedemikian.
Tekanan "P", dalam kes ini, dikira sebagai perbezaan antara tekanan atmosfera dan tekanan baki dalam vesel (iaitu, vakum dalam pam).
Bagaimana untuk mengira daya menekan bahagian terhadap permukaan?
Sangat mudah. Anda boleh menggunakan formula yang diberikan di atas, tetapi mari cuba menerangkannya dengan lebih ringkas.
Sebagai contoh, katakan anda perlu mengetahui dengan kekuatan apa bahagian berukuran 10x10 cm boleh ditekan apabila vakum dicipta di bawahnya dengan pam VVN 1-0.75.
Kami mengambil tekanan sisa yang dihasilkan oleh pam vakum siri BBH ini.
Khususnya, untuk pam gelang air VVN 1-0.75 ini ialah 0.4 atm.
1 atmosfera bersamaan dengan 1 kg/cm2.
Luas permukaan bahagian itu ialah 100 cm2 (10 cm x 10 cm).
Iaitu, jika anda mencipta vakum maksimum (iaitu, tekanan pada bahagian itu akan menjadi 1 atm), maka bahagian itu akan ditekan dengan daya 100 kg.
Oleh kerana kita mempunyai vakum 0.4 atm, tekanan akan menjadi 0.4x100 = 40 kg.
Tetapi ini secara teori, dalam keadaan ideal, jika tiada kebocoran udara, dsb.
Pada hakikatnya, anda perlu mengambil kira ini dan tekanan akan menjadi 20...40% kurang bergantung pada jenis permukaan, kelajuan mengepam, dsb.
Sekarang beberapa perkataan tentang tolok vakum mekanikal.
Peranti ini menunjukkan tekanan baki dalam julat 0.05...1 atm.
Iaitu, ia tidak akan menunjukkan vakum yang lebih dalam (ia akan sentiasa menunjukkan "0"). Contohnya, dalam mana-mana pam vakum ram berputar, setelah vakum maksimumnya dicapai, tolok vakum mekanikal akan sentiasa membaca "0". Jika paparan visual nilai tekanan sisa diperlukan, maka anda perlu memasang tolok vakum elektronik, contohnya VG-64.
Selalunya pelanggan datang kepada kami yang membentuk bahagian di bawah vakum (contohnya, bahagian yang diperbuat daripada bahan komposit: gentian karbon, gentian kaca, dll.), ini adalah perlu supaya semasa pengacuan gas keluar dari pengikat (resin) dan dengan itu meningkatkan sifat produk siap, serta bahagian itu ditekan ke acuan dengan filem, dari mana udara dipam keluar.
Persoalannya timbul: pam vakum mana yang hendak digunakan - satu peringkat atau dua peringkat?
Mereka biasanya berfikir bahawa kerana vakum dua peringkat lebih tinggi, bahagian-bahagiannya akan menjadi lebih baik.
Vakum untuk pam satu peringkat ialah 20 Pa, untuk pam dua peringkat ialah 2 Pa. Nampaknya kerana perbezaan tekanan adalah 10 kali, bahagian itu akan ditekan dengan lebih kuat.
Tetapi adakah ini benar-benar begitu?
1 atm = 100000 Pa = 1 kg/cm2.
Ini bermakna perbezaan tekanan filem pada vakum 20 Pa dan 2 Pa ialah 0.00018 kg/cm2 (jika anda tidak terlalu malas, anda boleh membuat pengiraan sendiri).
Iaitu, secara praktikal, tidak akan ada perbezaan, kerana... keuntungan 0.18 g dalam daya pengapit tidak akan mengubah cuaca.
Bagaimana untuk mengira berapa lama masa yang diambil untuk pam vakum untuk mengosongkan kebuk vakum?
Tidak seperti cecair, gas menduduki keseluruhan isipadu yang ada, dan jika pam vakum telah mengepam keluar separuh daripada udara dalam ruang vakum, udara yang tinggal akan mengembang semula dan menduduki keseluruhan isipadu.
Di bawah ialah formula untuk mengira parameter ini.
t = (V/S)*ln(p1/p2)*F, Di mana
t ialah masa (dalam jam) yang diperlukan untuk mengepam keluar isipadu vakum daripada tekanan p1 ke tekanan p2
V - isipadu tangki yang dipam, m3
S - kelajuan operasi pam vakum, m3/jam
p1 - tekanan awal dalam bekas yang dipam keluar, mbar
p2 - tekanan akhir dalam bekas yang dipam keluar, mbar
ln - logaritma semula jadi
F - faktor pembetulan, bergantung pada tekanan akhir dalam tangki p2:
- p2 dari 1000 hingga 250 mbar F=1
- p2 dari 250 hingga 100 mbar F=1.5
- p2 dari 100 hingga 50 mbar F=1.75
- p2 dari 50 hingga 20 mbar F=2
- p2 dari 20 hingga 5 mbar F=2.5
- p2 dari 5 hingga 1 mbar F=3
Secara ringkasnya, itu sahaja.
Kami berharap maklumat ini akan membantu seseorang membuat pilihan peralatan vakum yang tepat dan menunjukkan pengetahuan mereka dengan segelas bir...