ما هي وحدات ضغط الفراغ؟ شرح التور، المللي بار، والباسكال

وحدات قياس ضغط الفراغ الأكثر شيوعًا هي التور (Torr)، المللي بار (mbar)، والوحدة الرسمية للنظام الدولي للوحدات (SI)، وهي الباسكال (Pa). تميل الصناعات والمناطق المختلفة إلى تفضيل إحداها على الأخرى، ولكن جميعها تُستخدم لقياس الضغط الأقل من الضغط الجوي المحيط. يصف قياس الفراغ عدد جزيئات الغاز المتبقية في حجم معين؛ وكلما انخفضت قراءة الضغط، قل عدد الجزيئات المتبقية وزاد "عمق" الفراغ.

فهم ضغط الفراغ لا يتعلق بحفظ تحويلات الوحدات بقدر ما يتعلق بمعرفة مكان قياسك على المقياس من الضغط الجوي وصولاً إلى الفراغ شبه المثالي. الوحدة هي ببساطة اللغة المستخدمة لوصف مستوى معين من الفراغ.

من الغلاف الجوي إلى الفراغ: مقياس للضغط

لفهم وحدات الفراغ، يجب أن يكون لديك أولاً نقطة مرجعية واضحة: الضغط الجوي القياسي. جميع قياسات الفراغ هي رحلة نزولية من هذا الخط الأولي نحو الضغط الصفري المطلق.

نقطة البداية: الضغط الجوي

الفراغ هو أي ضغط أقل من الضغط الجوي المحلي. عند مستوى سطح البحر، يتم توحيد هذا على أنه 1 ضغط جوي (atm)، وهو ما يعادل تقريبًا 760 تور (Torr)، أو 1013 مللي بار (mbar)، أو 101,325 باسكال (101.3 كيلو باسكال).

التور (Torr): معيار الفراغ العالي

وحدة التور (Torr) هي وحدة تستند تاريخياً إلى الملليمترات الزئبقية (mmHg) وقد سميت على اسم إيفانجيليستا توريتشيلي. يعادل التور الواحد تقريباً 1 مم زئبق. تُستخدم على نطاق واسع في الولايات المتحدة وفي تطبيقات الفراغ العالي والفراغ فائق الارتفاع عالمياً بسبب مقياسها المناسب في تلك النطاقات.

المللي بار (mbar): الوحدة الأوروبية والصناعية

وحدة المللي بار (mbar) شائعة في أوروبا وللمعدات الصناعية للفراغ مثل مضخات التفريغ الأولية. يعادل المللي بار الواحد 100 باسكال. ولأن الضغط الجوي القياسي يبلغ حوالي 1013 مللي بار، فإنه يوفر مرجعاً مناسباً حيث يعادل 1000 مللي بار تقريباً ضغطاً جوياً واحداً.

الباسكال (Pa): الوحدة الرسمية للنظام الدولي للوحدات (SI)

بصفته الوحدة الدولية القياسية الرسمية للضغط، يُستخدم الباسكال (Pa) في العديد من الأوراق العلمية وهو الوحدة المفضلة في العديد من البلدان خارج الولايات المتحدة. نظرًا لصغر حجمه، فإنه يُستخدم دائمًا تقريبًا مع بادئة، مثل كيلو باسكال (kPa) للفراغ الخشن أو مللي باسكال (mPa) للفراغ العالي.

السياق هو كل شيء: نطاقات الفراغ

تُعرّف "جودة" الفراغ بنطاق ضغطه. قد تكون الوحدات المختلفة أكثر شيوعًا اعتمادًا على النطاق الذي تعمل فيه.

الفراغ الخشن/المنخفض (من 1000 إلى 1 مللي بار)

هذا هو المستوى الأول والأسهل من الفراغ الذي يمكن تحقيقه، حيث يتم إزالة نسبة كبيرة من جزيئات الهواء. يُستخدم في عمليات مثل التثبيت الميكانيكي، وختم الطعام، والترشيح. تُرى جميع الوحدات (مللي بار، تور، كيلو باسكال) بشكل شائع هنا.

الفراغ الدقيق/المتوسط (من 1 إلى 10⁻³ مللي بار)

يتطلب هذا النطاق مضخات أقوى وهو نقطة البداية للعديد من العمليات العلمية مثل التجفيف بالتجميد أو التقطير. هنا، تبدأ في رؤية التور (Torr) والمللي بار (mbar) يصبحان الوحدات المهيمنة، وغالبًا ما يتم التعبير عنها بأرقام عشرية.

الفراغ العالي والفراغ فائق الارتفاع (أقل من 10⁻³ مللي بار)

هذا هو مجال العلوم والتكنولوجيا المتقدمة، مثل تصنيع أشباه الموصلات، ومسرعات الجسيمات، وعلوم السطوح. في هذه الأنظمة، يكون الضغط منخفضًا جدًا لدرجة أن التور (Torr) أو المللي بار (mbar) مع الترميز العلمي (على سبيل المثال، 5 × 10⁻⁹ تور) هو اللغة القياسية.

نقاط الالتباس الشائعة

يتضمن التنقل في قياس الفراغ أكثر من مجرد وحدات. فهم هذه الفروق الرئيسية أمر بالغ الأهمية للعمل الدقيق.

الضغط المطلق مقابل ضغط المقياس

الفراغ هو قياس للضغط المطلق. يبدأ مقياسه من 0 (فراغ مثالي ونظري) ويتصاعد. هذا يختلف عن ضغط المقياس (مثل ضغط الإطارات)، الذي يقيس الضغط بالنسبة للغلاف الجوي المحيط. قراءة الفراغ 750 تور هي قيمة مطلقة، وليست "10 تور تحت الغلاف الجوي".

الضغط مقابل أداء الضخ

تقيس وحدة الضغط (التور، المللي بار، الباسكال) حالة الفراغ الذي تم تحقيقه داخل الغرفة. وهي تختلف عن المقاييس التي تقيس أداء مضخة الفراغ نفسها، مثل سرعة الضخ (الحجم لكل وقت، على سبيل المثال، لتر/ثانية) أو الإنتاجية (معدل تدفق الكتلة).

لماذا توجد العديد من الوحدات؟

تنوع الوحدات هو نتيجة للتطور التاريخي، والتفضيلات الإقليمية، والاتفاقيات الخاصة بالصناعة. عالم فيزياء أمريكي يدرس كيمياء السطوح (باستخدام التور) ومهندس ألماني يصمم خط تعبئة (باستخدام المللي بار) كلاهما يقيس الفراغ، ولكن بلهجات مختلفة.

اتخاذ الخيار الصحيح لهدفك

سيحدد تطبيقك الوحدات والنطاقات الأكثر صلة بك.

• إذا كان تركيزك الأساسي هو العمل الصناعي العام أو المختبري: فمن المرجح أن تواجه التور والمللي بار، وفهم التمييز بين الفراغ الخشن والدقيق هو الأكثر أهمية.
• إذا كان تركيزك الأساسي هو التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) أو التبريد: قد تعمل بالميكرونات (مللي تور) أو البوصات الزئبقية (inHg) لضمان خلو الأنظمة من الرطوبة والغازات غير القابلة للتكثف.
• إذا كان تركيزك الأساسي هو البحث أو التصنيع عالي التقنية: ستستخدم بشكل أساسي التور أو المللي بار مع الترميز العلمي لتحديد الظروف في نطاقات الفراغ العالي والفراغ فائق الارتفاع.

في النهاية، يكمن إتقان قياس الفراغ في فهم موقعك على المقياس الشاسع من الهواء إلى الفراغ، وليس فقط في التحويل بين الوحدات.

جدول الملخص:

الوحدة	الاستخدام الشائع	ما يعادل الضغط الجوي
التور (Torr)	الفراغ العالي وفائق الارتفاع (الولايات المتحدة/عالميًا)	~760 تور
المللي بار (mbar)	التطبيقات الصناعية والأوروبية	~1013 مللي بار
الباسكال (Pa)	الأوراق العلمية ومعيار SI	~101,325 باسكال

هل تحتاج إلى تحكم دقيق في الفراغ لمختبرك؟ تتخصص KINTEK في معدات ومستهلكات المختبرات، وتقدم حلول فراغ موثوقة مصممة خصيصًا لنطاق الضغط وتطبيقك المحدد—سواء كنت تعمل في فراغ خشن أو فراغ فائق الارتفاع. اتصل بخبرائنا اليوم لمناقشة كيف يمكننا تعزيز كفاءة ودقة مختبرك!