Vakum
Negatif basınç (vakum olarak da adlandırılır) ortam basıncının altındaki bir basınç aralığını tanımlar. Deniz seviyesinde ortam basıncı 1,013 mbar'dır ve irtifa arttıkça azalır.
Vakum değeri farklı sınıflara ayrılır:
Düşük Vakum
Mutlak basıncın 1 mbar ile ortam basıncı (1,013 mbar) arasında olduğu vakum aralığı düşük vakum olarak adlandırılır. Düşük vakum için uygulama alanları arasında ampuller ve elektrikli süpürgeler bulunur. Vakum teknolojisi de bu vakum sınıfına girer. Bu alanda yüksek emiş kuvvetleri ve kısa çevrim süreleri için nispeten ekonomik bir vakum üretilebilir.
Orta Vakum
Orta vakumda, 0,001 mbar ila 1 mbar arasında bir mutlak basınç vardır. Bu vakum sınıfı, örneğin düşük basınçlı deşarj lambalarında kullanılır.
Yüksek Vakum
Yüksek vakumda, vakum aralığı 10-7 mbar ila 10-3 mbar mutlak basınç olarak tanımlanır. Bu tür vakum, örneğin elektron tüplerinde veya kısmi hızlandırıcılarda bulunabilir.
Ultra Yüksek Vakum
Ultra yüksek vakum, mutlak basıncın 10-12 mbar ile 10-7 mbar arasında olduğu bir vakumu tanımlar. Bu tür vakum, örneğin yerçekimsel şaft dedektörlerinde kullanılır.
Son Derece Yüksek Vakum
Aşırı yüksek vakum, mutlak basıncı 10-12 mbar'dan az olan tüm vakum değerlerini tanımlar. Uzay da bu vakum sınıfına girer.
Uzay da bu vakum sınıfına girer
Vakum teknolojisi alanında, vakum bağıl bir değer olarak verilir. Bu, vakumun ortam basıncına göre belirtildiği anlamına gelir. Ortam basıncı 0 mbar ile referans noktası olarak kullanılır. Bu nedenle vakum değeri negatif işaretle belirtilir (Resim 1).
Buna karşın, bilimde vakum mutlak değer olarak verilir. Burada referans noktası olarak ortam basıncı değil, mutlak sıfır noktası (uzay gibi havasız bir alan) kullanılır. Bilimde vakum her zaman pozitif işaretle gösterilir (Resim 2).
Vakum/Basınç için Dönüşüm Tablosu
Vakum değerlerini belirtmek için uluslararası alanda çok sayıda ölçüm birimi kullanılmaktadır. Vakum teknolojisinde Pascal [Pa], kilo-pascal [kPa], bar [bar] ve milibar [mbar] birimleri yerleşik hale gelmiştir. Birimler aşağıdaki gibi dönüştürülür:
0,001 bar = 0,1 kPa = 1 mbar = 100 Pa
Aşağıdaki tablo, vakumlar için uluslararası olarak kullanılan ölçü birimlerinin dönüşümünü göstermektedir:
| bar | N/cm2 | kPa | atm, kp/cm2 | mmH2O | Torr; mm Hg | Hg cinsinden | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| bar | 1,00000 | 10,00000 | 100,0000 | 1,01970 | 10.197,00 | 750,0600 | 29,5400 |
| N/cm2 | 0,10000 | 1,00000 | 10,0000 | 0,10190 | 1.019,70 | 75,0060 | 2,9540 |
| kPa | 0,01000 | 0,10000 | 1,0000 | 0,01020 | 101,97 | 7,5006 | 0,2954 |
| atm, kp/cm2 | 0,98070 | 9,80700 | 98,0700 | 1,00000 | 10.332,00 | 735,5600 | 28,9700 |
| mmH2O | 0,00010 | 0,00100 | 0,0100 | 0,00009 | 1,00 | 0,0740 | 0,0030 |
| Torr; mm Hg | 0,00133 | 0,01333 | 0,1333 | 0,00136 | 13,60 | 1,0000 | 0,0394 |
| Hg cinsinden | 0,03380 | 0,33850 | 3,8850 | 0,03446 | 345,40 | 25,2500 | 1,0000 |
Atmosferin Vakum Üzerindeki Etkileri
Atmosfer, geçerli ortam basıncı ve olası vakum seviyesi üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Ortam basıncı, bulunduğunuz yüksekliğe ve oradaki sıcaklığa bağlıdır. Deniz seviyesinde ortam basıncı 1.013 mbar'dır. 600 m yükseklikte, hava basıncı zaten 938 mbar'a düşmüştür. 2.000 m yükseklikte hava basıncı sadece 763 mbar'dır.
Basınç kaybının vakum işleme süreçleri üzerinde büyük bir etkisi vardır. Hava basıncı düşerse, elde edilebilecek maksimum vakum ve buna bağlı maksimum tutma kuvveti azalır. Yükseklikteki her 100 m'lik artış için hava basıncı 12,5 mbar düşer.
80 vakum üreten bir vakum jeneratörü deniz seviyesinde -810 mbar'lık bir vakum elde eder (ortam basıncı = 1.013 mbar). Vakum jeneratörü 2.000 m yükseklikte (ortam basıncı = 763 mbar) -610 mbar'lık bir vakum üretir. Bir vakum vantuzunun olası tutma kuvveti, elde edilebilen vakumla orantılı olarak azalır. Bu nedenle deniz seviyesinde uygulama ideal durumdur.