Charakterisierung von Vakuumgrad, Einheit und Aufteilung des Vakuumbereichs

Charakterisierung von Vakuumgrad, Einheit und Aufteilung des Vakuumbereichs

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Es ist nicht sehr vernünftig, Druck zur Darstellung des Vakuumgrades zu verwenden, der in der Geschichte der Vakuummessung mit einem Manometer vom u-Typ verwendet wurde.

Im allgemeinen Vakuumsystem wird üblicherweise die hydrostatische physikalische Größe des isotropen neutralen Gasdrucks verwendet, um den Vakuumgrad auszudrücken. Daher ist die Messung des Vakuumgrades nur auf die Druckmessung zurückzuführen. Besonderes Augenmerk sollte jedoch auf die Messbedingungen gelegt werden, nämlich stationäre (zufällige Bewegung), stationärer Zustand und isotropes einzelnes Neutralgas in einem endlichen Behälter. In diesem Fall stimmen die Verteilung der Maxwellgeschwindigkeit, das Cosinusstreuungsgesetz und das Konzept des hydrostatischen Drucks (p = nkT, v = 1 / 4nc, p = ρ gh) relativ mit der objektiven Realität überein. Die Messung des Vakuumgrades ist relativ einfach und einfach.

Gemäß der Definition des Vakuumgrades ist es besser, den Vakuumgrad durch die molekulare Dichte n auszudrücken, und es ist kein Widerspruch, den Vakuumgrad durch Druck auszudrücken. Wenn der Druck gemessen wird, befindet sich das Gas im Allgemeinen in einem Gleichgewichtszustand und erfüllt das Maxwellsche Gesetz der Geschwindigkeitsverteilung, d. H., P = nkT ist wahr. Die Temperatur des Gases ist zum Zeitpunkt der Messung konstant, daher ist der Druck des Gases p proportional zur molekularen Dichte n. Mit anderen Worten, der Druck ist ein Maß für die molekulare Dichte, so dass das Vakuum als Druck ausgedrückt werden kann.

In der Weltraumforschung ist das Forschungsobjekt die Bewegung des unendlichen Raums (1 ~ 10 KMS - 1 oder höher) und unter Einwirkung komplexer instationärer, integrierter Umgebungsatmosphäre, des Max-Geschwindigkeitsverteilungsgesetzes und des Cosinus-Streuungsgesetzes muss dies nicht unbedingt sein die ursprüngliche physikalische Bedeutung verloren, so ist der Druck der Vakuummessung komplexer und schwieriger.

Im Allgemeinen ist es beliebt und wird verwendet, um den Vakuumgrad durch Druck auszudrücken, es ist jedoch nicht der einzige. Die folgenden Parameter können auch verwendet werden, um den Vakuumgrad auszudrücken:

Wenn der Vakuumgrad sehr hoch ist, das heißt, wenn die molekulare Dichte sehr klein ist, ist die statistische Fluktuation sehr offensichtlich. Wenn beispielsweise der Druck p = 10-12pa ist, ist die statistische Fluktuation größer als das 5-fache von 10-2, und der Druck hat seine tatsächliche Bedeutung verloren. In einigen Fällen ist der Druck daher nur ein relativer Indikator für andere Größen .

1. Fragen und Antworten

Vakuumeinheiten?

Der Druck eines Gases, das durch die Kollision eines Gasmoleküls auf einer Oberfläche definiert wird, ist die Änderungsgeschwindigkeit der vertikalen Komponente des Impulses eines Gasmoleküls, das mit einer Oberflächeneinheit kollidiert, dh die pro Flächeneinheit in Pascal empfangene Kraft oder Pa.

1 pa = 1 Nm - 2

In der Technik ist der Wert von pa manchmal zu klein, kPa und MPa werden oft verwendet, um Druck auszudrücken. Niedriges Vakuum, manchmal als "Vakuumprozent" ausgedrückt, wie Wasserringvakuumpumpe, Kolbenvakuumpumpe und Vakuumpumpe mit gerader Luftwurzel, wird oft in diesem Vakuumeinheit ausgedrückt. Wenn der Druck p> 102 Pa ist, ist der Vakuumprozentsatz Delta.

Dabei gilt: p0 - Standardatmosphärendruck, Pa

Vakuum-Zoneneinteilung

Mit einer Einheit zum Messen des Vakuumgrades kann der Vakuumgrad quantitativ ausgedrückt werden. Gegenwärtig hat der Druckbereich der Vakuumtechnologie jedoch 20 Größenordnungen erreicht, um die Verwendung zu erleichtern. Manchmal ist es nur erforderlich, den allgemeinen Bereich des Vakuumgrades grob hervorzuheben, der in der Regel qualitativ in mehrere Bereiche unterteilt wird, die etwa Vakuum sind . Die physikalischen Eigenschaften der molekularen Gasbewegung im Vakuumzustand und der effektive Arbeitsbereich von Vakuumpumpe und Vakuummeter werden bei der Unterteilung der Regionen berücksichtigt.

In Bezug auf die Aufteilung der Vakuumregionen in China werden in Bezug auf die Vakuumtechnologie (gb3163-1982) folgende Festlegungen getroffen:

Grobvakuum, Niedervakuum und Hochvakuum werden entsprechend dem durchschnittlichen freien Weg der Gasmoleküle im Vergleich zur charakteristischen Größe d des Behälters aufgeteilt. Die Hauptüberlegung ist, ob die Kollision zwischen Gasmolekülen oder die Kollision zwischen Gasmolekülen und der Wand der Vorrichtung eine entscheidende Rolle beim Auftreten physikalischer Phänomene spielt.

Die Grenze zwischen Hochvakuum und Ultrahochvakuum beträgt 10-6 Pa. Der Hauptgrund ist, den physikalischen Adsorptionsmechanismus im Vakuum zu berücksichtigen. Nur wenn der Druck p <10-6pa offensichtlich="" ist,="" kann="" er="" von="" der="" diffusionspumpe="" zur="" entnahme="" erhalten="" werden,="" und="" der="" druck="" wird="" vom="" ba-meter=""> Was die Grenze zwischen Ultrahochvakuum und Ultrahochvakuum angeht, liegt dies daran, dass statistische Schwankungen (größer als 5 * 10-2) auftreten, wenn p <10-12 pa="">

Die obigen Vakuumbereiche sind in Bereiche unterteilt, die einen Druckbereich darstellen, weil der Druck immer noch in Grad ausgedrückt wird. In einem niedrigen Vakuum, einem hohen Vakuum, einem sehr hohen Vakuum und einem sehr hohen Vakuum ist der genannte Druck jedoch im wesentlichen anders, nur eine relative Angabe anderer Größen.

Die physikalischen Eigenschaften von Vakuum, Vakuumpumpe und Vakuummeter in den einzelnen Regionen sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Mit der Entwicklung der Vakuumtechnologie hat sich auch die Aufteilung der Vakuumbereiche verändert.