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      真空區域的劃分
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      真空區域的劃分

      真空概念與區域劃分在水力學和工程流體力學中,真空這一物理概念是由壓力測量技術而引入的。在工程實際中,測量壓力的多數儀器,是靠被測壓力與環境壓力之差的作用而動作并顯示讀數的,因此這類儀器所顯示的讀數是被測壓力高出或低于環境大氣壓力的差值。所謂的計示壓力,就是以環境大氣壓力為零點算起的被算起的被測壓力值。當被測壓力高于環境大氣壓時,計示壓力為正,稱為該計示壓力的表壓力,此時被測壓力點所處的物理狀態叫做壓力狀態。當被測壓力低于環境壓力時,計示壓力為負,此時稱被測點處于真空狀態。在真空狀態下,將計示壓力的絕對值,即環境大氣壓力高出被測壓力的差值,稱為真空度。

      需要特別注意的是,在水力學中,真空是指壓力低于環境(某時某地)大氣壓力時的流體物理狀態,真空度則是環境大氣壓力減去被測壓力的差值。顯然,這樣的真空概念和真空度概念定義,從測量的角度上講是方便的。但是,當需要知道被測流體的物理狀態時,例如:需要知道流體管道的受力狀態或者氣體的稀薄程度時,上述關于真空的概念和真空度的定義,就可以造成認識上的混亂。依照上述的概念和定義,當真空度相同時,由于環境大氣壓力的差異,被測流體也會處于不同的壓力狀態。同樣,對于相同的流體壓力狀態,由于環境壓力的不同,卻有不同的真空度。

      在真空領域內,人們主要關心的是流體的壓力狀態,實現低壓和增加氣體壓力的手段。因此,真空技術領域便有了自己的關于真空的概念和真空度的定義,并納入到相關的標準之中。國家標準GB/T3163《真空技術術語》規定如下:

      真空——在指定的空間內,低于環境大氣壓力的氣體狀態。

      真空度——表示真空狀態下氣體的稀薄程度,通常用壓力值來表示。這里的真空度是用壓力值表示的,而不是水力學中的壓力差值。

      真空區域

      壓強范圍

      托(Torr)

      帕(Pa)

      低真空

      760~10

      101325~1333

      中真空

      10~10-3

      1333~1.33×10-1

      高真空

      10-3~10-8

      1.33×10-1~10-6

      超高真空

      10-8~10-12

      10-6~10-10

      極高真空

      <10-12

      <10-10

      低真空區域:分子密度比較大。與常壓下氣體狀態相比,只是分子數目由多變小的量變化,其物理性質與大氣壓下的氣體相比沒有本質上的區別。因大氣狀態一樣,這時情報分析輸運量與壓力無關。但是,盡管如此,分子數目減少這種量變過程對生產卻起了極其重要作用。例如,真空運輸、真空過濾、真空吸盤等三種真空裝置都是利用真空與大氣之間存在的壓差做功原理來實現的。相關產品舉例:2BV型水環式真空泵

      高真空區域:當氣體處于高真空區域時,空間的氣體分子數大為減少。高真空的氣體流動狀態是分子流,這就引起了真空物理性質的質的變化。(一)首先表現在氣體的內摩擦出現了滑動現象,氣體的熱傳導也現出溫度的劇增現象。與此同時,與大氣和低真空狀態相反,壓力已經與氣體輸運現象有關了。(二)在高真空區域如果氣體各部分溫度不同,還會出現熱流逸,熱輻射等在大氣和低真空時所沒有的新的物理性能。由于這些特點,這一區域的真空在生產和科學研究部門的應用更加廣泛。例如,真空鍍膜技術、真空熱處理、真空冶金、電真空器件及微電子技術等等都需要高真空條件。相關產品舉例:2XZ旋片式真空泵  2X型旋片真空泵  擴散泵  分子泵

      超高真空區域:如果氣體分子數目進一步減少,則跨入了超高真空區域,在超高真空區域中,真空又一次從氣體分子數目的量度而產生了又一個新的質變。這種變化表現在氣體分子在與真空接觸的物體表面間的吸附和脫附過程之中。這就是所興起的表面物理和表面化學所研究的科學。例如,粒子加速器、受控核聚變裝置;微電子、光電子技術航天器用真空技術等都需要超高真空條件。相關產品舉例:羅茨水環機組  羅茨旋片機組

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