سلام خدمت همه ویرگولی های عزیز.
کرونا اومد و باعث شد که کمی ما هم فرصت کنیم تا یه مطلبی بنویسیم.
امروز میخوام کمی در مورد اندازه گيري میزان خلاء براتون توضیح بدم. البته در آینده کلی فیلم و عکس هم براتون خواهم گرفت. فعلا بریم سراغ موضوع.
وسايلي كه براي اندازه گيري فشار استفاده ميشوند را فشار سنج يا خلاء سنج مينامند.
روش های فراوانی جهت اندازه گيري میزان خلاء وجود دارد. بطور معمول به وسايل اندازه گيري كه فشارهاي نزديك فشار اتمسفر رااندازه گيري ميكنند، مانومتر اطلاق ميشود. همچنين در اغلب موارد به وسايل هيدرواستاتيكي كه در آنها ستوني از مايع وجود دارد نيز مانومتر اطلاق ميشود.
بر اساس روشهای اندازهگیری خلا ، میتوان فشارسنجها را به دو دسته کلی قرائت مستقیم یا قرائت غیرمستقیم تقسیم بندی کرد. در نوع اول قرائت فشار مستقل از نوع گاز است و فشار را با میانگینگیری نیروی وارده بر سطح اندازهگیری میکنند. درحالیکه در نوع دوم از وابستگی فشاری پارامترهای بعضی از فرآیندهای فیزیکی که در خلا اتفاق میدهد، استفاده میشود،
جهت کالیبراسیون آنها به فشارسنجهای مرجع نیاز است. فشارسنجهای قرائت مستقیم فشارسنجهای قرائت مستقیم با توجه به نوع بهکارگیری دیواره، به دو دستهی دیواره جامد و دیواره مایع تقسیمبندی میشوند. پمپ وکیوم این نوع فشارسنجها، فشار را با خواندن نیروی اعمالی بر سطح، بهصورت گرمای تولیدی از مولکولها و اتمهای تحریک شده، اندازهگیری میکنند.
فشارسنج کپسولی در فشارسنجهای نوع کپسولی یا بوردن ، با تغییرات فشار، شکل کپسول نیز تغییر میکند. این نوع فشارسنجهای فشار، معمولا در کمپرسور و سیلندرهای گاز برای اندازهگیری فشار باالی اتمسفر )۹۹۹٫۹۹ میلی بار( تا چند هزار تور استفاده میشود.
در فشارسنج دیافراگمی از دیافراگم انعطاف پذیر که معمولا از جنس فوالد زنگ نزن است، استفاده میشود. در یک سمت دیافراگم حداقل ۰٫۰۰۹ میلی بار خلا ایجاد میشود که برای حفظ خلا مهر و موم شده است. فشار سیال موجب تغییر شکل دیافراگم میشود و این حرکت توسط یک سیستم چرخ دندهای به عقربه نشانگر انتقال مییابد تا عقربه روی یک صفحه مقیاس شده حرکت کند و فشار را نشان دهد.
کرنش سنج ها در اندازهگیری فشار، وزن در لودسل، گشتاور در ترکمتر و همچنین سنسورهای موقعیت به وفور مورد استفاده قرار میگیرد. برای اندازهگیری تغییرات مقاومتی کرنش سنج از پل وتسون استفاده میگردد. در این فشارسنجهای یک دیافراگم انعطاف پذیر که معمولا از فوالد زنگ نزن ساخته شده بین قسمت خلا و محیط اتمسفر یک قسمت بدون نشتی را شکل داده است. فشار باعث اعمال نیرو و حرکت دیافراگم میشود. این حرکت باعث تغییر در مقاومت الکتریکی کرنشسنج که روی دیافراگم چسبیده است میشود که تغییر مقاومت به ایجاد سیگنال الکتریکی میانجامد که از طریق اندازهگیری این سیگنال فشار اندازهگیری میشود.
در نهایت اگر مکانیزم های دیافراگم یا کپسولی تصحیح شده با مدار اندازهگیری مناسبی ترکیب شود، کارایی گستردهتری به دست خواهد آمد. چنین ترکیبی، فشارسنج دیافراگم خازنی )مانومتر خازنی ( نامیده میشود. فشارسنجهای قرائت غیرمستقیم همانطور که پیش از این گفته شد، در این شیوه قرائت از وابستگی بعضی کمیتهای فیزیکی به فشار استفاده میشود. بعالوه جهت کالیبراسیون این گونه فشار سنج ها به فشار سنج های مرجع نیاز است.
فشار يك كميت مطلق نيست و براي همين در اندازه گيري فشار ، هميشه مقدار آنرا نسبت به يك فشار مرجع تعيين ميكنند. بطور مثال فشار تاير يك اتومبيل نسبت به فشار اتمسفر سنجيده ميشود. گاهي نيز فشار نسبت به فشار خلاء سنجيده ميشود. معمولا فشار خلاء به سه پله فشار خلاء پايين، فشار خلاء بالا و فشار خلاء خيلي بالا (تا حدود ۱۱-۱۰ ميلي بار) تقسيم ميشود. ولي بايستي توجه داشت رسيدن به خلاء مطلق (صفر ميلي بار) بسيار دشوار است.
بنابراين فشار سنجش برابراست با فشار مطلق منهاي فشار اتمسفر يا فشار مطلق جمع جبري فشار مطلق و فشار اتمسفر است.
اندازه گیری خلاء، مانند هر اندازه گیری دیگری، نیازمند واحدهای استاندارد اندازه گیری است. اینچ یا میلی متر جیوه، تور(Torr) و میکرون (micron) سه واحد اندازه گیری است که معمولا با صنعت کوره های خلاء مرتبط است.
سایر زمینه های خلاء از پاسکال یا کیلوپاسکال (Pa or kPa) استفاده می کنند.
به علت کار توریچلی (Evangelista Torricelli) دانشمند قرن هفدهم، ما می دانیم که جو به طور کلی در سطح دریا فشاری معادل ستون ۳۰ اینچی (۷۶۰ میلی متر) از جیوه دارد. با استفاده از این مفهوم، می توانیم کاهش فشار جو را با اینچ یا میلی متر جیوه اندازه گیری کنیم. بنابراین، کاهش ۱۰ درصدی فشار اتمسفر، معادل یک سقوط ۳ اینچی در ارتفاع ستون جیوه را نشان می دهد. به این ترتیب، خلاء به وسیله تفاوت بین فشار اتمسفریک معمول و فشار سیستمی که باید اندازه گیری شود، بیان می شود.
بنابراین، کاهش ۱۰ درصدی تراکم گاز از فشار اتمسفر بایستی به عنوان ۳ اینچ خلاء اندازه گیری شود.
