چگونه سطح خلاء را در یک سیستم محاسبه کنیم؟

سلام! به عنوان تامین کننده سیستم های خلاء، اغلب از من در مورد نحوه محاسبه سطح خلاء در یک سیستم سؤال می شود. این یک جنبه حیاتی است، چه روی یک پروژه آزمایشگاهی کوچک کار کنید یا یک برنامه صنعتی بزرگ. در این وبلاگ، مراحل را به صورت مرحله به مرحله شرح می دهم تا بتوانید سطح خلاء سیستم خود را به طور دقیق تعیین کنید.

سطح خلاء چیست؟

قبل از اینکه وارد محاسبات شویم، اجازه دهید به سرعت بفهمیم که سطح خلاء به چه معناست. سطح خلاء به درجه فشار زیر فشار اتمسفر در یک فضای معین اشاره دارد. معمولاً در واحدهایی مانند پاسکال (Pa)، Torr یا میلی بار (mbar) اندازه گیری می شود. هرچه فشار کمتر باشد، سطح خلاء بالاتر است.

اندازه گیری سطح خلاء

انواع مختلفی از گیج های خلاء برای اندازه گیری سطح خلاء وجود دارد. انتخاب گیج بستگی به محدوده وکیومی دارد که با آن کار می کنید. در اینجا چند نوع رایج وجود دارد:

JZJD Roots-screw Vacuum System jzj2b-roots-liquid-ring-vacuum-system20250123102449b958b

گیج ترموکوپل: این گیج ها با اندازه گیری انتقال حرارت از یک سیم گرم شده به گاز اطراف کار می کنند. آنها برای اندازه گیری خلاءهای خشن در محدوده 1 تا 1000 میلی بار مناسب هستند.
گیج پیرانی: مشابه گیج های ترموکوپل، گیج های پیرانی رسانایی حرارتی گاز را اندازه گیری می کنند. آنها دقیق تر هستند و می توانند خلاء را در محدوده 10^-3 تا 10 mbar اندازه گیری کنند.
سنج های یونیزاسیون: از این گیج ها برای اندازه گیری خلاء زیاد و فوق بالا استفاده می شود. آنها با یونیزه کردن مولکول های گاز و اندازه گیری جریان یون حاصل کار می کنند. گیج های یونیزاسیون می توانند خلاء را در محدوده 10^-9 تا 10^-3 mbar اندازه گیری کنند.

محاسبه سطح خلاء

اکنون که می دانیم سطح خلاء چیست و چگونه آن را اندازه گیری کنیم، بیایید نحوه محاسبه آن را بررسی کنیم. رایج ترین روش برای محاسبه سطح خلاء استفاده از قانون گاز ایده آل است که بیان می کند:

PV = nRT

کجا:

P فشار گاز است
V حجم گاز است
n تعداد مول های گاز است
R ثابت گاز ایده آل است
T دمای گاز است

برای محاسبه سطح خلاء، باید فشار گاز موجود در سیستم را بدانیم. ما می توانیم این را با استفاده از خلاء سنج اندازه گیری کنیم. هنگامی که فشار را داریم، می توانیم از قانون گاز ایده آل برای محاسبه تعداد مول های گاز در سیستم استفاده کنیم.

فرض کنید یک محفظه خلاء با حجم 1 متر مکعب داریم. فشار داخل محفظه را با استفاده از وکیوم گیج اندازه گیری می کنیم و متوجه می شویم که 10 mbar است. همچنین می دانیم که دمای گاز داخل محفظه 25 درجه سانتی گراد (298 کلوین) است.

ابتدا باید فشار را از mbar به Pa تبدیل کنیم:

10 mbar = 1000 Pa

در مرحله بعد، می توانیم از قانون گاز ایده آل برای محاسبه تعداد مول های گاز در سیستم استفاده کنیم:

n = PV / RT
n = (1000 Pa x 1 m^3) / (8.314 J/(mol K) x 298 K)
n = 0.403 مول

اکنون که تعداد مول های گاز در سیستم را می دانیم، می توانیم سطح خلاء را محاسبه کنیم. سطح خلاء تفاوت بین فشار اتمسفر و فشار داخل سیستم است.

فرض کنید فشار اتمسفر 101325 Pa است. سطح خلاء در سیستم:

سطح خلاء = فشار اتمسفر - فشار داخل سیستم
سطح خلاء = 101325 Pa - 1000 Pa
سطح خلاء = 100325 Pa

ما می توانیم این را به واحدهای دیگری مانند Torr یا mbar تبدیل کنیم:

100325 Pa = 752.5 Torr
100325 Pa = 1003.25 mbar

عوامل موثر بر سطح خلاء

عوامل متعددی وجود دارد که می تواند بر سطح خلاء در یک سیستم تأثیر بگذارد. در اینجا برخی از رایج ترین آنها آورده شده است:

نشتی: نشتی در سیستم می تواند باعث ورود هوا شود که می تواند باعث افزایش فشار و کاهش سطح خلاء شود. مهم است که به طور منظم نشت را بررسی کنید و در اسرع وقت آنها را تعمیر کنید.
خروج گاز: خروج گاز خروجی گاز از سطوح مواد داخل سیستم است. این می تواند به دلیل عواملی مانند دما، رطوبت و نوع مواد مورد استفاده رخ دهد. برای به حداقل رساندن گازهای خروجی، مهم است که از موادی استفاده کنید که نرخ گازهای خروجی پایینی دارند و سیستم را قبل از استفاده بپزید.
سرعت پمپاژ: سرعت پمپاژ پمپ خلاء تعیین می کند که با چه سرعتی می توان سیستم را تخلیه کرد. سرعت پمپاژ بالاتر باعث کاهش سطح خلاء می شود. مهم است که یک پمپ خلاء با سرعت پمپاژ مناسب برای اندازه و نیازهای سیستم انتخاب کنید.

سیستم های خلاء ما

در شرکت ما طیف گسترده ای از سیستم های خلاء را برای رفع نیازهای برنامه های مختلف ارائه می دهیم. ماسیستم جاروبرقی حلقه مایع ریشه JZJ2Bیک انتخاب محبوب برای برنامه هایی است که نیاز به خلاء خشن تا متوسط دارند. مزایای پمپ های Roots و پمپ های حلقه مایع را برای ارائه سرعت پمپاژ بالا و عملکرد قابل اعتماد ترکیب می کند.

ماJZJD Roots-screw وکیوم سیستمبرای کاربردهایی که نیاز به خلاء زیاد دارند مناسب است. از ترکیبی از پمپ های Roots و پمپ های پیچی برای دستیابی به سطح خلاء تا 10^-3 میلی بار استفاده می کند.

ما نیز ارائه می دهیمسیستم خلاء سفارشیراه حل هایی برای پاسخگویی به نیازهای خاص مشتریان ما. تیم کارشناسان ما می توانند برای طراحی و ساخت یک سیستم خلاء متناسب با نیاز شما با شما همکاری کنند.

نتیجه گیری

محاسبه سطح خلاء در یک سیستم گام مهمی برای اطمینان از عملکرد صحیح آن است. با درک اصول اندازه گیری خلاء و استفاده از ابزارها و تکنیک های مناسب، می توانید به طور دقیق سطح خلاء را در سیستم خود تعیین کنید. اگر در مورد سیستم جاروبرقی خود سوالی دارید یا نیاز به کمک دارید، دریغ نکنید با ما تماس بگیرید. ما اینجا هستیم تا به شما در یافتن راه حل مناسب برای برنامه خود کمک کنیم.