Home/Blog/Giải thích về áp suất chân không: kPa, mbar và hiệu suất thực

Giải thích về áp suất chân không: kPa, mbar và hiệu suất thực

Thông số kỹ thuật về áp suất chân không xuất hiện trên mọi trang sản phẩm máy hút chân không và hầu hết người mua đều gật đầu và tiếp tục mà không thực sự hiểu những con số đó có ý nghĩa gì. Tuy nhiên, các thông số kỹ thuật rất quan trọng—chúng là chỉ số trực tiếp nhất cho thấy máy thực sự hoạt động tốt như thế nào. Hãy để tôi giải thích những con số này thể hiện điều gì và tại sao chúng lại quan trọng đối với hoạt động niêm phong của bạn.

Hiểu đơn vị áp suất

Áp suất khí quyển ở mực nước biển là khoảng 101,3 kPa (hoặc 1013 mbar, hoặc 14,7 psi, hoặc 760 mmHg). Đây là cơ sở. Khi chúng ta nói về chân không, chúng ta đang nói về áp suất dưới áp suất âm cơ bản này.

Khi máy hút chân không tuyên bố nó đạt -80 kPa, điều đó có nghĩa là áp suất bên trong buồng hoặc túi thấp hơn khí quyển 80 kPa. Áp suất tuyệt đối bên trong túi là 101,3 trừ 80, tương đương khoảng 21 kPa. Đó là khoảng 21% áp suất khí quyển, nghĩa là khoảng 79% không khí đã bị loại bỏ.

Các đơn vị phổ biến bạn sẽ gặp phải:

  • kPa (kilopascal): đơn vị hệ mét SI. 101,3 kPa = 1 bầu khí quyển.
  • mbar (millibar): 1 mbar = 0,1 kPa. Áp suất khí quyển = 1013,25 mbar. Vậy -80 kPa = -800 mbar.
  • mmHg (milimét thủy ngân): Đơn vị y tế/khoa học cũ. 760 mmHg = 1 khí quyển. -80 kPa ≈ -600 mmHg.
  • inHg (inch thủy ngân): Đơn vị thời tiết/quân sự Hoa Kỳ. 29,92 inHg = 1 atm.

Việc chuyển đổi rất đơn giản khi bạn biết đường cơ sở: 1 atm = 101,3 kPa = 1013 mbar = 760 mmHg = 29,92 inHg.

Mức độ chân không có ý nghĩa gì trong thực tế

Đây là thang đo thực tế của các mức chân không phổ biến:

-30 đến -40 kPa: Chân không nhẹ. Tương đương với việc đóng gói chân không các loại ngũ cốc, đồ khô hoặc đồ mềm. Lượng oxy dư ~15-18%. Hữu ích cho các mặt hàng tinh tế nhưng không bảo quản sâu.

-50 đến -60 kPa: Độ chân không vừa phải. Điển hình của chất bịt kín bên ngoài cấp đầu vào. Lượng oxy dư ~8-10%. Thích hợp cho hầu hết các ứng dụng lưu trữ thực phẩm tại nhà.

-65 đến -80 kPa: Độ chân không tốt. Đạt được nhờ chất bịt kín bên ngoài chất lượng và máy buồng cấp cơ bản. Lượng oxy dư ~4-6%. Thích hợp cho hầu hết các kho lưu trữ thực phẩm thương mại.

-85 đến -90 kPa: Chân không sâu. Đạt được bởi các máy buồng tầm trung đến cao cấp. Lượng oxy dư ~1-2%. Được sử dụng cho các yêu cầu về thời hạn sử dụng kéo dài.

-95 đến -99 kPa: Độ chân không gần như hoàn hảo. Chỉ dành cho máy buồng công nghiệp. Lượng oxy dư dưới 1%. Được sử dụng cho các ứng dụng đặc biệt.

Bên ngoài và buồng: Áp lực thực tế

Máy bịt kín hút bên ngoài về mặt vật lý không thể đạt được mức chân không của máy buồng. Vật lý là những hạn chế. Một chất bịt kín bên ngoài hút không khí qua một điểm hút duy nhất. Tại một thời điểm nào đó, thành túi sẽ sụp đổ lại với nhau và ngăn cản quá trình chiết tiếp theo. Máy dạng buồng chân không đồng thời toàn bộ thể tích, đạt đến mức độ sâu hơn.

Hầu hết các chất bịt kín bên ngoài chất lượng đều đạt tối đa ở mức -80 kPa. Nhiều người được đánh giá ở mức -70 kPa. Nếu bạn thấy một chất bịt kín bên ngoài tuyên bố -90 kPa, hãy nghi ngờ—các ràng buộc cơ học thường không cho phép điều đó.

Máy buồng bắt đầu ở mức -85 kPa đối với các mẫu cơ bản và đạt -99 kPa đối với thiết bị công nghiệp. Phạm vi rộng và theo dõi giá với hiệu suất chân không trong danh mục này.

Tác động của thời hạn sử dụng

Có phải chân không sâu hơn luôn có nghĩa là thời hạn sử dụng lâu hơn? Câu trả lời có nhiều sắc thái.

Đối với hầu hết các sinh vật gây hư hỏng hiếu khí, nồng độ oxy dưới 5% (khoảng -75 kPa hoặc sâu hơn) là đủ để làm chậm đáng kể sự tăng trưởng. Việc tăng từ -80 kPa lên -99 kPa chỉ loại bỏ thêm một vài điểm phần trăm oxy — có thì tốt nhưng không có tác dụng biến đổi đối với hầu hết các loại thực phẩm.

Trường hợp chân không sâu hơn quan trọng hơn:

  • Quá trình oxy hóa chất béo: Các sản phẩm có độ nhạy cao như dầu cá hoặc chất béo không bão hòa cao được hưởng lợi từ lượng oxy gần như bằng không.
  • Bảo quản lâu dài: Nếu bạn bảo quản thực phẩm trong nhiều tháng thay vì vài tuần thì mỗi điểm phần trăm loại bỏ oxy sẽ tăng lên.
  • Ứng dụng đặc biệt: Bao bì y tế, một số sản phẩm dược phẩm và một số ứng dụng công nghiệp nhất định cần độ chân không gần như hoàn hảo.

Đối với việc bảo quản thực phẩm thông thường ở nhà hoặc trong nhà hàng, sự khác biệt giữa -80 kPa và -95 kPa không quan trọng bằng kỹ thuật niêm phong thích hợp, nhiệt độ bảo quản và chất lượng thực phẩm ban đầu.

Rủi ro hút bụi quá mức

Nhiều chân không hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn. Đối với một số sản phẩm, chân không cực sâu gây ra các vấn đề:Thực phẩm mềm: Các loại quả mọng, pho mát mềm và đồ nướng có thể bị nghiền nát hoặc biến dạng bởi chân không mạnh. Những mặt hàng này cần chân không nhẹ hơn bất kể máy của bạn có thể đạt được những gì.

Bốc hơi chất lỏng: Áp suất rất thấp có thể khiến hơi ẩm bề mặt bốc hơi khỏi thực phẩm, khiến chúng bị khô theo thời gian.

Ứng suất đóng gói linh hoạt: Chân không cực kỳ chặt trên các túi mềm lớn có thể gây áp lực lên các khu vực bịt kín trong thời gian bảo quản dài.

Mức chân không phù hợp với sản phẩm của bạn chứ không phải công suất tối đa của máy.

Diễn giải thông số kỹ thuật của nhà sản xuất

Hãy cẩn thận với các tuyên bố tiếp thị áp suất chân không. Một số thông số kỹ thuật cần xem xét kỹ lưỡng:

Chân không tối đa so với chân không duy trì: Một máy có thể nhanh chóng đạt -90 kPa trong giai đoạn hút nhưng ổn định ở -75 kPa khi máy bơm dừng. Chân không duy trì là những gì quan trọng.

Áp suất bên ngoài so với áp suất tuyệt đối: Một số nhà sản xuất liệt kê áp suất tuyệt đối (ví dụ: 20 kPa tuyệt đối = -81,3 kPa dưới khí quyển), một số nhà sản xuất khác liệt kê áp suất đo (ví dụ: -80 kPa dưới khí quyển). Cùng số, khác nhãn.

Điều kiện thử nghiệm: Mức chân không được đo trong các điều kiện thử nghiệm cụ thể—thường là làm rỗng túi ở nhiệt độ phòng. Hiệu suất trong thế giới thực với các sản phẩm thực tế có thể khác nhau.

Thử nghiệm độc lập từ các nguồn như phòng thí nghiệm sản phẩm tiêu dùng cung cấp dữ liệu hiệu suất đáng tin cậy hơn so với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

Đo mức độ chân không của chính bạn

Nếu muốn xác minh hiệu suất thực tế của máy, bạn có thể sử dụng máy đo chân không. Một số loại hoạt động:

Đồng hồ đo quay số tương tự: Không đắt ($15-30), gắn vào cổng chân không của máy. Đọc trực tiếp trong các đơn vị ưa thích của bạn.

Máy đo chân không kỹ thuật số: Chính xác hơn, $30-60. Một số bao gồm ghi dữ liệu để theo dõi hiệu suất theo thời gian.

Cảm biến chân không nội tuyến: Việc lắp đặt phức tạp hơn, được sử dụng trong các thiết lập cố định.

Đo mức chân không thực tế đang tiết lộ. Nhiều máy hoạt động dưới mức thông số kỹ thuật định mức do hao mòn máy bơm, xuống cấp vòng đệm hoặc lạm phát tiếp thị đơn giản. Phép đo nhanh sẽ cho bạn biết bạn thực sự nhận được gì.

Bài học thực tế

Đối với hầu hết người mua, -70 đến -80 kPa là hoàn toàn phù hợp. Chất bịt kín bên ngoài trong dòng sản phẩm này hầu như đáp ứng được tất cả các nhu cầu bảo quản thực phẩm thông thường. Máy buồng ở mức -90 đến -99 kPa mang lại những lợi thế thực sự cho các ứng dụng cụ thể nhưng với chi phí cao hơn và có các đặc tính máy khác nhau.

Đừng theo đuổi thông số chân không tối đa một cách mù quáng. Máy phù hợp phù hợp với trường hợp sử dụng thực tế, ngân sách và yêu cầu về khối lượng của bạn. Máy hàn bên ngoài -70 kPa được chế tạo tốt sẽ hoạt động tốt hơn máy -90 kPa được chế tạo kém đối với hầu hết nhu cầu thực tế của người mua.