การชี้แจงแนวคิดทางฟิสิกส์: ความหมายที่แท้จริงของ “ความดันต่ำกว่าบรรยากาศ –7 ถึง –9 เท่า”
ในทางฟิสิกส์ ขีดจำกัดต่ำสุดของความดันบรรยากาศสัมบูรณ์คือ 0 (สุญญากาศสัมบูรณ์) และไม่มีความดันบรรยากาศสัมบูรณ์ที่เป็น “ลบ 7” หรือ “ลบ 9” อยู่จริง ในบริบททางวิศวกรรมและการวิจัย การแสดงออกเช่นนี้มักหมายถึงสองกรณีดังต่อไปนี้:
- ความดันสัมพัทธ์ทางอุตสาหกรรม: หมายถึง -0.7 MPa ถึง -0.9 MPa ความดันลบดังกล่าว (ที่นิยมเรียกว่า ความดันลบประมาณ –7 ถึง –9 กิโลกรัม) สอดคล้องกับความดันสัมบูรณ์ราว 0.3 ถึง 0.1 บรรยากาศมาตรฐาน จัดอยู่ในช่วงสุญญากาศหยาบหรือสุญญากาศระดับต่ำ
- เลขยกกำลังทางวิทยาศาสตร์ของความดันสัมบูรณ์: หมายถึงความดันระหว่าง 10⁻⁷ ถึง 10⁻⁹ บรรยากาศมาตรฐาน (ประมาณ 10⁻² ถึง 10⁻⁴) Pa) อยู่ในช่วงสุญญากาศระดับสูงจนถึงสุญญากาศระดับสูงพิเศษ
การสร้างแรงดันลบในภาคอุตสาหกรรม (-0.7 ~ -0.9 MPa) ของอุปกรณ์สุญญากาศ
สำหรับความต้องการสุญญากาศแบบหยาบและสุญญากาศระดับต่ำที่พบได้ทั่วไปในภาคอุตสาหกรรม อุปกรณ์ต่อไปนี้สามารถให้แรงดันลบในช่วงดังกล่าวได้อย่างมั่นคง:
- ปั๊มสุญญากาศแบบใบพัดหมุนพร้อมซีลน้ำมัน: ใช้ใบพัดหมุนเลื่อนภายในโพรงปั๊มเพื่อเปลี่ยนปริมาตรสำหรับการดูดสุญญากาศ ปั๊มแบบใบพัดหมุนชนิดชั้นเดียวหรือสองชั้นสามารถทำให้ได้อย่างง่ายดาย -0.09 MPa ระดับความสุญญากาศข้างต้นถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในงานบรรจุภัณฑ์ การกำจัดก๊าซ และห้องปฏิบัติการพื้นฐาน
- ปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนของเหลว: ใช้น้ำหรือของเหลวอื่นเป็นสารทำงาน เหมาะสำหรับการดูดก๊าซที่มีไอน้ำในปริมาณมากหรือมีฝุ่นละอองเพียงเล็กน้อย โดยมีประสิทธิภาพโดดเด่นในอุตสาหกรรมเคมีและอุตสาหกรรมกระดาษ
- ชุดปั๊มสุญญากาศแบบโรตส์ปั๊มโรตส์โดยตัวมันเองไม่สามารถดูดสุญญากาศออกสู่บรรยากาศได้โดยตรง โดยทั่วไปจะใช้งานร่วมกับปั๊มใบพัดหมุนหรือปั๊มน้ำวนเป็นปั๊มรอง เพื่อช่วยเพิ่มอัตราการสูบอย่างมากและย่นระยะเวลาในการบรรลุความดันลบตามเป้าหมาย
อุปกรณ์สุญญากาศที่สามารถสร้างสุญญากาศระดับสูง (10⁻⁷ ~ 10⁻⁹ บรรยากาศ)
หากต้องการสุญญากาศระดับสูงเป็นพิเศษ (คือ ต่ำกว่าความดันบรรยากาศเพียงหนึ่งในสิบล้านถึงหนึ่งในพันล้าน) ปั๊มเชิงกลแบบทั่วไปไม่สามารถตอบสนองได้ จำเป็นต้องใช้ปั๊มสุญญากาศระดับสูงหรือปั๊มสุญญากาศระดับสูงพิเศษ:
- ปั๊มโมเลกุลแบบเทอร์โบ: ด้วยใบพัดหมุนความเร็วสูง ทำหน้าที่ขับเคลื่อนโมเลกุลของก๊าซให้มุ่งไปยังช่องระบายอย่างมีทิศทาง โดยปกติแล้วจำเป็นต้องใช้งานร่วมกับปั๊มรอง เป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการสร้างสุญญากาศระดับสูงและสุญญากาศระดับสูงมาก มักถูกนำไปใช้ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และการวิเคราะห์พื้นผิว
- ปั๊มควบแน่นอุณหภูมิต่ำ: ใช้พื้นผิวที่มีอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษในการควบแน่นหรือดูดซับโมเลกุลของก๊าซ มีคุณสมบัติความเร็วการสูบน้ำสูงและไม่มีมลพิษจากน้ำมัน เหมาะสำหรับการเคลือบสุญญากาศและการจำลองสภาพแวดล้อมในอวกาศ
- ปั๊มไอออนแบบสปัตเตอริง: ทำให้โมเลกุลของก๊าซเกิดการแตกตัวเป็นไอออนด้วยการปล่อยประจุแบบพาเนน และใช้สนามไฟฟ้าเร่งความเร็วไอออนให้ชนเข้าสู่แคโทดไทเทเนียมจนเกิดการฝังตัวภายใน นี่เป็นปั๊มสุญญากาศระดับสูงพิเศษที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ ใช้สำหรับรักษาสภาพแวดล้อมสุญญากาศระดับสูงพิเศษอย่างยิ่ง
ข้อแนะนำในการเลือกอุปกรณ์สุญญากาศและการกำหนดค่าระบบ
การเลือกอุปกรณ์สุญญากาศที่เหมาะสม ไม่เพียงแต่ต้องพิจารณาค่าความดันสูงสุดเท่านั้น ยังจำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างรอบด้าน ดังต่อไปนี้:
- องค์ประกอบของก๊าซ: หากก๊าซมีส่วนประกอบที่กัดกร่อนหรือมีไอน้ำควบแน่นในปริมาณมาก ต้องเลือกวัสดุทนการกัดกร่อน หรือติดตั้งกับดักเย็นและเครื่องกรอง
- อัตราการสูบอากาศระยะเวลาที่ใช้ในการบรรลุความดันเป้าหมายขึ้นอยู่กับอัตราการสูบสุญญากาศที่มีประสิทธิภาพของปั๊มและปริมาตรของระบบ โดยสำหรับห้องสุญญากาศที่มีปริมาตรขนาดใหญ่ จำเป็นต้องติดตั้งชุดปั๊มที่มีอัตราการสูบสูง
- ข้อกำหนดด้านความสะอาดสำหรับงานที่มีความไวต่อมลพิษจากน้ำมัน ควรหลีกเลี่ยงการใช้ปั๊มเชิงกลแบบซีลน้ำมัน และเปลี่ยนไปใช้ปั๊มสกรูแบบแห้งหรือชุดปั๊มไร้น้ำมันเป็นปั๊มรอง เพื่อรับประกันความสะอาดของสภาพสุญญากาศ
ยังไม่มีความคิดเห็นยินดีต้อนรับสู่การคว้าโซฟา ~