2021-09-02 18:21:08

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真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度。

若所测设备内的压强低于大气压强,其压力测量需要真空表。从真空表所读得的数值称真空度。真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值,即: 真空度=大气压强-绝对压强,绝对压强=大气压+表压(-真空度)。

基本信息

  • 中文名

    真空度

  • 外文名

    vacuum degree

  • 类别

    物理量

  • 功能

    检测真空状态下的气体稀薄程度

折叠 编辑本段 相关定义

气体稀薄程度,通常用"真空度高"和"真空度低"来表示。真空度高表示真空度"好"的意思,真空度低表示真空度"差"的意思。

全面解释

"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。

所谓"真空",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。

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。

折叠 编辑本段 标识方法

对于真空度的标识通常有两种方法:

一是用"绝对压力"、"绝对真空度"(即比"理论真空"高多少压力)标识;

在实际情况中,真空泵的绝对压力值介于0~101.325KPa之间。绝对压力值需要用绝对压力仪表测量,在20℃、海拔高度=0的地方,用于测量真空度的仪表(绝对真空表)的初始值为101.325KPa(即一个标准大气压)。

二是用"相对压力"、"相对真空度"(即比"大气压"低多少压力)来标识。

"相对真空度"是指被测对象的压力与测量地点大气压的差值。用普通真空表测量。在没有真空的状态下(即常压时),表的初始值为0。当测量真空时,它的值介于0到-101.325KPa(一般用负数表示)之间。

比如,有一款微型真空泵PH2506B测量值为-75KPa,则表示泵可以抽到比测量地点的大气压低75KPa的真空状态。

折叠 编辑本段 换算方法

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)

折叠 编辑本段 各参数关系

压力、绝对压力、表压力、真空度、真空压力,标准大气压之间的关系

空气压力可以用压力、表压力和真空度等来衡量。

绝对压力:以绝对真空作为起点的压力值。一般需在表示绝对压力的符号的右下角标注"ABS",即Pabs。

表压力:高出当地大气压的压力值。由压力表测得的压力值即为表压力。表示表压力的符号,一般不做标注,必要时可以在其右下角标注"e",即Pe。表压力会由于当地大气压力变化而变化。

真空度:低于当地大气压力的压力值

真空压力:绝对压力与大气压力之差。真空压力在数值上与真空度相同,但应在其数值前加负号。

一个标准大气压是这样规定的:把温度为0℃、纬度45度海平面上的气压称为1个大气压,水银气压表上的数值为760毫米水银柱高。

真空度、正压和负压关系及真空单位换算对应关系

常压:指一个大气压,即我们平常生活的这个大气层产生的气体压力。一个标准大气压为101325 Pa(帕,帕斯卡-常用压强单位)。100,000Pa=100KPa,所以"一个标准大气压"我们也常用100KPa或101KPa表示。每个地方由于地理位置、海拔高度、温度等不同,当地的实际大气压跟标准大气压也不相等,但出于简化目的,有时候可以近似认为常压就是一个标准大气压,即100KPa;

负压:就是指比常压的气压低的气体状态,也就是我们常说的"真空"。例如,用管子喝饮料时,管子里就是负压;用来挂东西的吸盘内部,也是负压。

正压:就是指比常压的气压高的气体状态。例如,给自行车或汽车轮胎打气时,打气筒或打气泵的出气端产生的就是正压。[1]

参考资料
  • 1. 朱建才 - 真空联合堆载预压加固软基机理及工艺研究[ - 浙江大学, . 1.

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汽轮机、燃气轮机

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