真空度

真空度

抽真空設備的主要參數
真空度是指處于真空狀态下的氣體稀薄程度。所謂真空度應該是描述一個抽空容器中達到真空程度的量度,而真空在理論上是指抽空容器中氣體分子密度低于一個标準大氣壓下密度的狀态。從這個意義上講,氣體分子密度越稀薄,真空度就越高。[1]但是氣體分子密度這個物理量不好測、所以人們根據氣體分子密度與壓強P滿足方程P=nkT的原理:在溫度不變時,與P成正比。于是就以壓強來表述真空度,其單位也就是壓強單位。抽空容器中壓強高,則氣體密度大,真空度就低;反之,壓強低則真空度高。
    中文名:真空度 外文名:vacuum degree 所屬學科: 類别:物理量 功能:檢測真空狀态下的氣體稀薄程度

相關定義

氣體稀薄程度,通常用“真空度高”和“真空度低”來表示。真空度高表示真空度“好”的意思,真空度低表示真空度“差”的意思。

全面解釋

“真空度”顧名思義就是真空的程度。是真空泵、微型真空泵、微型氣泵、微型抽氣泵、微型抽氣打氣泵等抽真空設備的一個主要參數

所謂“真空“,是指在給定的空間内,壓強低于101325帕斯卡(也即一個标準大氣壓強約101KPa)的氣體狀态。

在真空狀态下,氣體的稀薄程度通常用氣體的壓力值來表示,顯然,該壓力值越小則表示氣體越稀薄。

詳細定義

所謂的真空度是指一個空間内氣體分子數的密度比标準狀态下(一個大氣壓101325pa)少。而濕度通常是指氣态水分子的多少。空氣中除了氮和氧以外,還有很多其他氣體,水分就是其中之一,所以通常來講濕度越大真空度越小,那相對來說濕度大抽真空就不容易。決定真空度大小有兩個因素:一個是真空泵本身能達到的極限真空度和抽速,一個是整個系統的洩漏量。由于任何物質由固态或液态轉化為氣态都需要能量,所以氣溫越高,分子運動越活躍,越容易将其抽出。

由于是抽真空元件内部的氣體,所以和元件内部的溫濕度關系大,和大氣的溫濕度關系小,但如果大氣的溫度較高濕度小的話,抽空效果會好一點。

一般情況下,水是影響真空的重要因素,要抽出水分最重要一點是溫度,如果沒有足夠的熱能,由于抽真空導緻氣壓下降,部分液态水會揮發,使留下的水溫度下降,甚至變成冰。

定義三

由于傳統真空度表示的低于标準大氣壓強的壓力值大小,不太容易比較出與标準大氣壓強的關系。有很多人更傾向于接受:真空度=(标準大氣壓強-系統壓強)/标準大氣壓強。

标識方法

對于真空度的标識通常有兩種方法:

一是用“絕對壓力”、“絕對真空度”(即比“理論真空”高多少壓力)标識;

在實際情況中,真空泵的絕對壓力值介于0~101.325KPa之間。絕對壓力值需要用絕對壓力儀表測量,在20℃、海拔高度=0的地方,用于測量真空度的儀表(絕對真空表)的初始值為101.325KPa(即一個标準大氣壓)。

二是用“相對壓力”、“相對真空度”(即比“大氣壓”低多少壓力)來标識。

"相對真空度"是指被測對象的壓力與測量地點大氣壓的差值。用普通真空表測量。在沒有真空的狀态下(即常壓時),表的初始值為0。當測量真空時,它的值介于0到-101.325KPa(一般用負數表示)之間。

比如,有一款微型真空泵PH2506B測量值為-75KPa,則表示泵可以抽到比測量地點的大氣壓低75KPa的真空狀态。

換算方法

相對真空度和絕對真空度的換算

國際真空行業通用的“真空度”,也是最科學的是用絕對壓力标識;指得是“極限真空、絕對真空度(絕對真空其實是一種理想的真空狀态,其實絕對真空是不存在的)、絕對壓力”,但“相對真空度”(相對壓力、真空表表壓、負壓)由于測量的方法簡便、測量儀器非常普遍、容易買到且價格便宜,因此也有廣泛應用。理論上二者是可以相互換算的,兩者換算方法如下:

相對真空度=絕對真空度(絕對壓力)-測量地點的氣壓

一個标準大氣壓1atm=101325Pa=101.325kPa=0.101325MPa≈0.1MPa單圈彈簧管式壓力表(比如Y—100)測量的是相對壓力,指針是順時針變化,起始點0表示一個大氣壓0.1MPa,比如指示為1MPa,表示比大氣壓高1MPa,絕對壓力應是1.1MPa。單圈彈簧管式真空表(比如Z—100)測量的也是相對壓力,指針是逆時針變化,起始點0表示一個大氣壓0.1MPa,若指示數為Px(應是負值),絕對壓力P=Px+0.1MPa。比如,指示數為Px=-0.02MPa=-20kPa,絕對壓力P=Px+0.1MPa=80kPa。指示數為Px=-0.04MPa=-40kPa,絕對壓力P=Px+0.1MPa=60kPa。指示數為Px=-0.06MPa=-60kPa,絕對壓力P=Px+0.1MPa=40kPa。指示數為Px=-0.08MPa=-80kPa,絕對壓力P=Px+0.1MPa=20kPa。

相對真空壓力-0.1MPa,實際應是-0.101325MPa,相當于絕對壓力為0,這是不可能達到的,能達到的最高真空度大約為10^(-12)Pa。

常用的真空度單位有Pa、Kpa、Mpa、大氣壓、公斤(Kg/cm2)、mmHg、mbar、bar、PSI,atm等。近似換算關系如下:

1MPa=1000KPa

1KPa=1000Pa

1标準大氣壓=100KPa=0.1MPa(近似值,在要求不高的場合近似計算,用于粗略計算)

1标準大氣壓=1公斤(Kg/cm2)(近似值,用于粗略計算)=760mmHg

1标準大氣壓=14.5PSI(近似值,用于粗略計算)

1KPa=10mbar

1bar=1000mbar

1atm=101325Pa(atm表示一個标準大氣壓作為參考量)

各參數關系

壓力、絕對壓力、表壓力、真空度、真空壓力,标準大氣壓之間的關系

空氣壓力可以用壓力、表壓力和真空度等來衡量。

絕對壓力:以絕對真空作為起點的壓力值。一般需在表示絕對壓力的符号的右下角标注“ABS”,即Pabs。

表壓力:高出當地大氣壓的壓力值。由壓力表測得的壓力值即為表壓力。表示表壓力的符号,一般不做标注,必要時可以在其右下角标注“e”,即Pe。表壓力會由于當地大氣壓力變化而變化。

真空度:低于當地大氣壓力的壓力值。

真空壓力:絕對壓力與大氣壓力之差。真空壓力在數值上與真空度相同,但應在其數值前加負号。

一個标準大氣壓是這樣規定的:把溫度為0℃、緯度45度海平面上的氣壓稱為1個大氣壓,水銀氣壓表上的數值為760毫米水銀柱高。

真空度、正壓和負壓關系及真空單位換算對應關系

常壓:指一個大氣壓,即我們平常生活的這個大氣層産生的氣體壓力。一個标準大氣壓為101325Pa(帕,帕斯卡——常用壓強單位)。100,000Pa=100KPa,所以“一個标準大氣壓”我們也常用100KPa或101KPa表示。每個地方由于地理位置、海拔高度、溫度等不同,當地的實際大氣壓跟标準大氣壓也不相等,但出于簡化目的,有時候可以近似認為常壓就是一個标準大氣壓,即100KPa;

負壓:就是指比常壓的氣壓低的氣體狀态,也就是我們常說的“真空”。例如,用管子喝飲料時,管子裡就是負壓;用來挂東西的吸盤内部,也是負壓。

正壓:就是指比常壓的氣壓高的氣體狀态。例如,給自行車或汽車輪胎打氣時,打氣筒或打氣泵的出氣端産生的就是正壓。

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