Noteikti visi ir saskārušies ar vakuuma jēdzienu, lai gan ne visi to saprot. Ir vērts zināt, ka vakuums nav termins, kas ir bezjēdzīgs ikdienas dzīvē un rūpniecībā. Cilvēki, kas strādā ar kompresoriem un saspiestu gaisu, ikdienā saskaras ar vakuuma jēdzienu. Mēs izskaidrojam, kas ir vakuums un kā tas tiek izmantots pneimatiskajās sistēmās.
Pamatinformācija par vakuumu
Vārds vakuums no angļu vārda vacuum sākotnēji cēlies no latīņu vārda vacua. Tas nozīmē tieši "tukšs", tāpēc vienkāršā izteiksmē vakuumu var definēt kā absolūta tukšuma stāvokli, kurā nav vielu. Bet vai tas ir iespējams? Vai dabā ir iespējams atrast vakuuma stāvokli bez daļiņām? Dabas zinātnieku un biologu vidū ļoti populārs teiciens ir, ka daba riebjas no vakuuma. Faktiski tas ir tāpēc, ka dabiskajā vidē pilnīgi tukšas telpas un perfekta vakuuma fenomens nepastāv. Kas tad ir vakuums? Vakuums ir telpa, kurā daļa gaisa un citu gāzu ir izņemta no tā noteiktā tilpuma. Citiem vārdiem sakot, vakuums ir telpa, kurā ir ievērojami mazāk gāzes daļiņu, atomu un molekulu nekā atmosfērā, kas mūs ieskauj. Taču ar vakuumu tehniskajā valodā saprot nedaudz savādāk, un tas ir tas, kas mūs interesē kompresoru un saspiestā gaisa kontekstā. Šajā gadījumā gāzes augsta atšķaidījuma stāvokli sauc par vakuumu. Tas nozīmē, ka gāze vakuumā sasniedz spiedienu, kas ir daudz zemāks par atmosfēras spiedienu
Kā izmērīt vakuumu?
Lai varētu izmērīt vakuumu, vispirms ir jāatbild uz jautājumu: kādās mērvienībās tiek dota atmosfēras spiediena vērtība? Atmosfēras spiedienu bāros uzrāda pēc līdzīga principa kā saspiestā gaisa spiediena vērtībai. Vēl viena apgrūtinoša problēma var būt pati vakuuma mērīšana. Ir vērts atsaukties uz ķīmijas pamatprincipiem, saskaņā ar kuriem molekulas, īpaši gāzes molekulas, atrodas pastāvīgā kustībā. Tas savukārt liek šīm daļiņām atsit pret tvertnes sienām, kurā tās atrodas, un izdara spiedienu uz tās virsmu. Pamatojoties uz to, mēra spiediena spēku uz vienu tvertnes virsmas vienību, t.i., spiedienu. Mērījumu rezultātus var izteikt absolūtās vienībās vai salīdzināt ar atmosfēras spiedienu. Tas pats princips attiecas arī uz gāzes molekulām, kas suspendētas vakuumā.
Kā jau minējām, spiediena mērīšanai vakuumā var izmantot dažādas metodes atkarībā no mūsu izvēlētā atskaites punkta. Tātad mēs varam iegūt relatīvu un absolūtu spiedienu. Spiedienu var noteikt attiecībā pret vakuumu, un vakuums būs 0. Šeit ir darīšana ar absolūto spiedienu, ko sauc arī par absolūto spiedienu. Varat arī izmērīt spiedienu attiecībā pret apkārtējo spiedienu. Tad, savukārt, mēs runājam par relatīvo spiedienu, kas izšķir pārspiedienu virs atmosfēras spiediena un negatīvo spiedienu zem atmosfēras spiediena. Tehniskajos lietojumos visbiežāk izmanto mērījumus attiecībā pret atmosfēras spiedienu. Tomēr, konvertējot, tiešsaistes atmosfēras spiediena kalkulators var būt ļoti noderīgs.
Vakuuma pielietojums
Kam var noderēt pilnīga tukšuma stāvoklis, t.i., vakuums? Izrādās, ka vakuumam ir liela nozīme mūsdienu tehnoloģijās un rūpniecībā. Vakuumu visplašāk izmanto pusvadītāju ražošanas procesā un masu spektroskopijā. Šos ciklus nav iespējams pabeigt atmosfēras spiediena apstākļos. Tāpēc vakuuma nozīme. Turklāt vakuuma fenomens tiek izmantots tehnoloģiskos procesos, kas saistīti ar detaļu pacelšanu, apkopi, rotēšanu un transportēšanu. Dažādiem lietojumiem ir nepieciešams arī atšķirīgs vakuuma spiediens. Piemēram, zems vakuums ir noderīgs šķidruma degazēšanai un iepakošanai. Vidējo vakuumu izmanto tērauda degazēšanai, plastmasas žāvēšanai, spuldžu ražošanai un pārtikas produktu liofilizēšanai. Augsts vakuums nodrošina apstākļus, kas piemēroti metālu kausēšanai vai atkausēšanai un elektronu cauruļu ražošanai. Īpaši apstākļi, ko nodrošina ļoti augsts vakuums, ir nepieciešami metāla izsmidzināšanai, metalizācijai un kausēšanai ar elektronu staru kūli.
