Áp suất là khái niệm cơ bản trong chương trình học Vật lý. Áp suất được định nghĩa là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất bằng Newton trên mét vuông, nó được gọi là Pascal mang tên nhà toán học và vật lý người Pháp Blaise Pascal thế kỉ thứ 17. [Theo Wikipedia]. Vậy áp suất âm là gì? Áp suất, áp suất âm và áp suất chân không có mối liên hệ như thế nào? Hãy đọc ngay bài viết dưới đây để có câu trả lời.
Mục lục chính
Toggle1 Áp suất âm là gì?
Áp suất âm trong tiếng Anh gọi là “negative pressure” còn đồng hồ đo sáp suất âm gọi là “negative pressure gauge”.
Thực tế, áp suất âm chính là áp suất chân không. Nó còn được gọi với tên gọi khác là độ chân không. Có đơn vị tính thường gặp là mmHg, Pa, mBar và Torr. Trong đó, đơn vị áp suất thể hiện mức độ chân không thường được diễn tả trong Torr và đơn vị áp suất quốc tế – Pascal [Pa].
Bạn thử tưởng tượng, áp suất của 1 tờ tiền 1 dollar tác dụng lên mặt bàn. Bạn không cảm nhận được gì đúng không? Nhưng nó tương đương với áp suất 1 Pa đấy nhé. Vậy nên thường áp suất được đo với tỉ lệ bắt đầu bằng 1kPa = 1000 Pa.
Hiểu một cách đơn giản áp suất là chỉ số áp suất của lượng chất xác định nào đó trong một không gian cụ thể. Khi số đo áp suất chân không có số đo là 0 Torr hay 0 kPa thì môi trường đó không tồn tại vật chất nào bên trong. Trường hợp này được gọi là môi trường chân không tuyệt đối.
Từ đó, áp suất chân không được quy định khi khoảng không gian có áp suất chân không càng cao thì lượng vật chất tồn tại trong đó càng ít.
Mức độ Chân không cũng có thể được biểu thị bằng mật độ phân tử khí trong một đơn vị đo thể tích. Mật độ của các phân tử khí tại một bầu khí quyển khoảng 2.5 x phân tử/cm3. Một mức độ chân không cao hơn có nghĩa là mật độ thấp hơn của các phân tử khí trong một đơn vị đo thể tích.
2. Phân loại áp suất
Xem hình dưới đây để hiểu rõ hơn về các loại áp suất và cách phân loại chúng.
Áp suất khí quyển được quy định là mốc để so sánh các loại áp suất khác. Điểm này được quy ước là mốc “0” cho áp suất. Nó chỉ là mốc để so sánh với các loại áp suất khác, chứ không có giá trị bằng 0.
Chân không thấp [p>100Pa]
Chân không trung bình [100Pa>p>0.1Pa]
Chân không cao [0.1Pa>p>10−5Pa]
Chân không siêu cao [p>> Cảm biến áp suất chân không SMC
4. Thiết bị đo lường áp suất âm
Có nhiều thiết bị có thể đo lường áp suất âm. Ví dụ như đồng hồ đo áp suất âm dương, khí áp kế chân không, chân không kế, áp – chân không kế, hoặc áp kế hút.
Thiết bị phổ biến nhất là đồng hồ đo áp suất chân không. Nó được thiết kế để đo áp suất cho môi trường không có không khí với áp suất lớn nhất bằng 0-bar. Dải đo sẽ bắt đầu tại giá trị 0, khi bắt đầu đo, kim đồng hồ sẽ chuyển động ngược chiều kim đồng hồ. Giá trị tối đa của đồng hồ đo áp suất âm là âm 1 bar. Hiện nay đã có loại đồng hồ đo áp suất điện tử, thể hiện giá trị chính xác và dễ dàng theo dõi.
Đồng hồ đo áp suất âm hiện được chia làm 3 loại chính gồm đồng hồ đo áp suất màng, đồng hồ áp suất có dầu và đồng hồ áp suất không dầu. Mỗi loại đều có cấu tạo và phù hợp với môi trường riêng.
- Đồng hồ áp màng được sử dụng phổ biến trong các nhà máy chế biến đồ uống, hóa chất,.. Môi trường chứa nhiều nước dầu, các tạp chất.
- Đồng hồ đo áp suất có dầu được thiết kế để hoạt động riêng cho những môi trường khắc nghiệt như nhà máy lọc dầu, nhà máy điện hay những nơi có áp suất lớn.
- Đồng hồ đo áp suất không dầu gần giống như đồng cơ bình thường dùng cho những môi trường hay bị ăn mòn.
Có thể bạn chưa biết?
Môi trường chân không, trong lý thuyết cổ điển, là không gian không chứa vật chất. Như vậy chân không có thể tích khác không và khối lượng bằng không. Do không có vật chất bên trong, chân không là nơi không có áp suất. Ta có thể hiểu nôm na là chân không là môi trường không có vật chất, tại đó áp suất bằng không, năng lượng bằng không.
Tuy nhiên một số lý thuyết lượng tử thì cho rằng Chân không, luôn có sự dao động khối lượng nhỏ. Điều này nghĩa là, ở một thời điểm nào đó, luôn có thể xuất hiện một cách ngẫu nhiên các hạt có năng lượng dương và một thời điểm khác hạt này biến mất. Các hạt ngẫu nhiên xuất hiện trong chân không tạo ra một áp suất gọi là áp suất lượng tử chân không.
Xu hướng biến đổi của vật chất trong môi trường chân không
Ngoài ra, như chúng ta đã biết nước đóng băng ở nhiệt độ 0°C và sôi ở 100°C. Tuy nhiên, trạng thái của nước sẽ phụ thuộc vào áp suất tác dụng vào nó. Do vậy khi ta lấy hết không khí, khi đó áp suất vào nước sẽ bằng 0, các phân tử nước sẽ muốn có nhiều không gian riêng hơn. Lúc này, nó sẽ muốn chuyển sang trạng thái khí hoặc lỏng hơn là ở trạng thái rắn. Lúc này, đá sẽ tan, nước sẽ sôi ở ngưỡng nhiệt độ thấp hơn so với thông thường. Đây là lý do nước trong môi trường chân không sôi ở nhiệt độ thường.
Ngoài nước ra còn rất nhiều vật chất khác cũng ảnh hưởng tương tự. Xem thí nghiệm dưới đây để hiểu thêm:
Ứng dụng môi trường chân không
Hiện nay công nghệ chân không được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp như:
- Thực phẩm,
- Chế tạo,
- Cơ khí,
- Điện tử,…
Vì vậy, việc theo dõi giám sát áp suất rất quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Và các loại đơn vị đo áp suất chân không rất đa dạng, mỗi vùng lại ưa chuộng một loại đơn vị đo khác nhau.
Đồng hồ đo áp suất chân không
Đồng hồ cơ đo áp suất chân không là phụ kiện bơm chân không để theo dõi áp suất chân không thường xuyên, đảm bảo bơm chân không luôn hoạt động với áp suất chân không theo đúng thông số của từng bơm chân không. Đồng hồ đo áp suất chân không là thiết bị dùng để đo áp suất âm trong đường ống hoặc một đối tượng nào đó có áp suất làm việc thường nhỏ hơn áp suất khí quyển hoặc có thể dùng nó để test áp suất của bơm chân hút không.
Các loại đơn vị đo áp suất chân không rất đa dạng, mỗi loại được ưa chuộng sử dụng tại mỗi vùng khác nhau. Ở Việt Nam, chúng ta thường dùng một số đơn vị đo áp suất chân không như: Pa, mBar, mmHg và Kg/cm2.
Các đơn vị đo trên có mối quan hệ theo tỉ lệ sau:
1 Kg/cm2 = 980,7 mBar = 735,5 mmHg = 98,06 x 103 Pa
Các loại đồng hồ cơ đo áp suất chân không:
Đồng hồ đo áp suất loại ngâm dầu:
- Kích thước 63 mm, ren ¼ inch và sử dụng 2 thang đo Mpa và Kg/cm2.
- Kích thước 60 mm, ren ¼ inch và sử dụng 2 thang đo là mmHg và inHg.
Đồng hồ đo áp suất loại không dầu:
- Kích thước 63 mm, ren ¼ inch và sử dụng 2 thang đo Kg/cm2 và mmHg
- Kích thước 63 mm, ren ¼ inch và sử dụng 2 thang đo cmHg và inHg.
- Kích thước 48 mm, ren ¼ inch và sử dụng 2 thang đo cmHg và inHg.
Hiện nay chúng tôi cung cấp rất nhiều các loại đồng hồ đo áp suất, đặc biệt đồng hồ đo áp suất chân không. Nếu có nhu cầu mua đồng hồ áp suất chân không xin quý vị hãy liên hệ với chúng tôi để nhận báo giá cũng như tư vấn tốt nhất.