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真空度的概念

发表时间:2019-01-28 00:00

“真空度”顾名思义就是真空的程度。是真空泵、微型真空泵、微型气泵、微型抽气泵、微型抽气打气泵等抽真空设备的一个主要参数。 [1]

所谓“真空“,真空度的概念

是指在给定的空间内,压强低于101325帕斯卡(也即一个标准大气压强约101KPa)的气体状态。

在真空状态下,气体的稀薄程度通常用气体的压力值来表示,显然,该压力值越小则表示气体越稀薄。

详细定义

所谓的真空度是指一个空间内气体分子数的密度比标准状态下(一个大气压101325pa)少。而湿度通常是指气态水分子的多少。空气中除了氮和氧以外,还有很多其他气体,水分就是其中之一,所以通常来讲湿度越大真空度越小,那相对来说湿度大抽真空就不容易。决定真空度大小有两个因素:一个是真空泵本身能达到的极限真空度和抽速,一个是整个系统的泄漏量。由于任何物质由固态或液态转化为气态都需要能量,所以气温越高,分子运动越活跃,越容易将其抽出。

由于是抽真空元件内部的气体,所以和元件内部的温湿度关系大,和大气的温湿度关系小,但如果大气的温度较高湿度小的话,抽空效果会好一点。

一般情况下,水是影响真空的重要因素,要抽出水分最重要一点是温度,如果没有足够的热能,由于抽真空导致气压下降,部分液态水会挥发,使留下的水温度下降,甚至变成冰。 [2]

定义三

由于传统真空度表示的低于标准大气压强的压力值大小,不太容易比较出与标准大气压强的关系。目前有很多人更倾向于接受:真空度=(标准大气压强-系统压强)/标准大气压强。
相对真空度和绝对真空度的换算

国际真空行业通用的“真空度”,也是最科学的是用绝对压力标识;指得是“极限真空、绝对真空度(绝对真空其实是一种理想的真空状态,其实绝对真空是不存在的)、绝对压力”,但“相对真空度”(相对压力、真空表表压、负压)由于测量的方法简便、测量仪器非常普遍、容易买到且价格便宜,因此也有广泛应用。理论上二者是可以相互换算的,两者换算方法如下:

相对真空度=绝对真空度(绝对压力)-测量地点的气压

一个标准大气压1atm=101325Pa=101.325kPa=0.101325MPa≈0.1MPa单圈弹簧管式压力表(比如Y—100)测量的是相对压力,指针是顺时针变化,起始点0表示一个大气压0.1MPa,比如指示为1 MPa,表示比大气压高1 MPa,绝对压力应是1.1MPa。单圈弹簧管式真空表(比如Z—100)测量的也是相对压力,指针是逆时针变化,起始点0表示一个大气压0.1MPa,若指示数为Px(应是负值),绝对压力P=Px+0.1MPa。比如,指示数为Px=-0.02MPa=-20kPa,绝对压力P=Px+0.1MPa=80 kPa。指示数为Px=-0.04MPa=-40kPa,绝对压力P=Px+0.1MPa=60 kPa。指示数为Px=-0.06MPa=-60kPa,绝对压力P=Px+0.1MPa=40 kPa。指示数为Px=-0.08MPa=-80kPa,绝对压力P=Px+0.1MPa=20 kPa。

相对真空压力-0.1MPa,实际应是-0.101325MPa,相当于绝对压力为0,这是不可能达到的,目前能达到的最高真空度大约为10^(-12)Pa。

常用的真空度单位有Pa、Kpa、Mpa、大气压、公斤(Kg/cm2)、mmHg、mbar、bar、PSI,atm等。近似换算关系如下:

1MPa=1000KPa

1KPa=1000Pa

1标准大气压=100KPa=0.1MPa(近似值,在要求不高的场合近似计算,用于粗略计算)

1标准大气压=1公斤(Kg/cm2)(近似值,用于粗略计算)=760mmHg

1标准大气压=14.5PSI(近似值,用于粗略计算)

1KPa=10mbar

1bar=1000mbar

1atm=101325Pa (atm表示一个标准大气压作为参考量)真空度的概念


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