Varmasti kaikki ovat kohdanneet tyhjiön käsitteen, vaikka kaikki eivät ymmärrä tätä käsitettä. On hyvä tietää, että tyhjiö ei ole arjessa ja teollisissa sovelluksissa hyödytön termi. Kompressoreiden ja paineilman parissa työskentelevät ihmiset kohtaavat tyhjiön käsitteen päivittäin. Selitämme mitä tyhjiö on ja miten sitä käytetään pneumaattisissa järjestelmissä.
Perustietoa tyhjiöstä
Sana tyhjiö, englannin sanasta vacuum, tulee alun perin latinan sanasta vacua. Se tarkoittaa täsmälleen "tyhjää", joten yksinkertaisesti sanottuna tyhjiö voidaan määritellä absoluuttisen tyhjyyden tilaksi, jossa ei ole aineita. Mutta onko se mahdollista? Onko mahdollista löytää luonnosta tyhjiötila ilman hiukkasia? Luonnontutkijoiden ja biologien keskuudessa hyvin suosittu sanonta on, että luonto inhoaa tyhjiötä. Tämä johtuu itse asiassa siitä, että luonnollisessa ympäristössä ei ole täysin tyhjän tilan ja täydellisen tyhjiön ilmiötä. Mitä tyhjiö sitten on? Tyhjiö on tila, jossa osa ilmasta ja muista kaasuista on poistettu määritellystä tilavuudestaan. Toisin sanoen tyhjiö on tila, jossa on huomattavasti vähemmän kaasuhiukkasia, atomeja ja molekyylejä kuin meitä ympäröivässä ilmakehässä. Tyhjiö ymmärretään kuitenkin teknisessä kielessä hieman eri tavalla, ja tämä meitä kiinnostaa kompressorien ja paineilman yhteydessä. Tässä tapauksessa kaasun korkean laimennuksen tilaa kutsutaan tyhjiöksi. Tämä tarkoittaa, että kaasu saavuttaa paineen tyhjiössä, joka on paljon ilmakehän painetta alhaisempi
Kuinka mitata tyhjiö?
Jotta voit mitata tyhjiön, sinun on ensin vastattava kysymykseen: Missä yksiköissä ilmakehän paineen arvo on annettu? Ilmanpaine baareissa annetaan saman periaatteen mukaisesti kuin paineilman paine. Toinen ongelmallinen ongelma voi olla itse alipainemittaus. Kannattaa viitata kemian perusperiaatteisiin, joiden mukaan molekyylit, erityisesti kaasumolekyylit, ovat jatkuvassa liikkeessä. Tämä puolestaan saa nämä hiukkaset osumaan säiliön seiniin, jossa ne sijaitsevat, ja kohdistamaan painetta sen pintaan. Tällä perusteella mitataan painevoima säiliön pintayksikköä kohti eli paine. Mittaustulokset voidaan ilmaista absoluuttisina yksiköinä tai verrata ilmanpaineeseen. Sama periaate koskee myös tyhjiössä suspendoituja kaasumolekyylejä.
Kuten olemme jo maininneet, paineen mittaamiseen tyhjiössä voidaan käyttää erilaisia menetelmiä valitsemastamme vertailupisteestä riippuen. Joten voimme saada suhteellista ja absoluuttista painetta. Paine voidaan määrittää suhteessa tyhjiöön ja tyhjiö on piste 0. Tässä on kyse absoluuttisesta paineesta, jota kutsutaan myös absoluuttiseksi. Voit myös mitata paineen suhteessa ympäristön paineeseen. Sitten puolestaan puhutaan suhteellisesta paineesta, joka erottaa ilmakehän paineen yläpuolella olevan ylipaineen ja ilmanpaineen alapuolella olevan alipaineen. Teknisissä sovelluksissa käytetään yleisimmin ilmanpaineen mittauksia. Muunnettaessa online-ilmanpainelaskuri voi kuitenkin olla erittäin hyödyllinen.
Tyhjiön käyttö
Mihin täydellisen tyhjyyden tilasta eli tyhjiöstä voi olla hyötyä? Osoittautuu, että tyhjiöllä on tärkeä rooli nykytekniikassa ja teollisuudessa. Tyhjiötä käytetään laajimmin puolijohteiden tuotantoprosessissa ja massaspektroskopiassa. Näitä syklejä on mahdoton suorittaa ilmanpaineolosuhteissa. Siksi tyhjiön merkitys. Lisäksi tyhjiöilmiötä käytetään teknologisissa prosesseissa, joissa nostetaan, huolletaan, pyöritetään ja kuljetetaan osia. Eri sovellukset vaativat myös erilaisia tyhjiöpaineita. Esimerkiksi alhainen tyhjiö on hyödyllinen nesteen kaasunpoistossa ja pakkaamisessa. Keskityhjiötä käytetään teräksen kaasunpoistoon, muovien kuivaamiseen, hehkulamppujen valmistukseen ja elintarvikkeiden pakastekuivaukseen. Korkea tyhjiö tarjoaa sopivat olosuhteet metallien sulatukseen tai hehkutukseen ja elektroniputkien valmistukseen. Erittäin suuren tyhjiön tarjoamat erityisolosuhteet ovat välttämättömiä metallin sputteroinnissa, metalloinnissa ja elektronisuihkusulatuksessa.
