เข็มฉีดยาของ PASCAL: ลักษณะและการใช้งาน - เคมี - 2025

เข็มฉีดยาปาสคาลเป็นที่เก็บวงกลม indeformable มีรูหลายแห่งในพื้นผิวของมันและลูกสูบลูกสูบ แต่ละหลุมเหล่านี้ถูกเคลือบด้วยขี้ผึ้งหรือวัสดุอื่นใด

โดยการเติมน้ำลงในกระบอกฉีดยาและกดลูกสูบแรงดันจะถูกถ่ายโอนไปยังของเหลวทั้งหมดและของไหลจะออกทางพอร์ต ของไหลออกมาพร้อมกับแรงที่แปรผันตรงกับความดันที่กระทำ (ภาพล่างโดยให้น้ำเป็นของไหล)

ที่มา: Gabriel Bolívar

ใช้เป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการเพื่อตรวจสอบหลักการของ Pascal เข็มฉีดยาและหลักการทางกายภาพได้รับการตั้งชื่อตามผู้สร้าง: นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสนักปรัชญาและเบลสปาสคาลผู้เคร่งศาสนา ด้วยวิธีนี้เขาแสดงให้เห็นถึงหลักการของ Pascal หรือที่เรียกว่ากฎของ Pascal ปาสคาลยังสร้างเครื่องอัดไฮดรอลิกโดยอาศัยหลักการของเขาเอง

เข็มฉีดยาของ Pascal ใช้เพื่อตรวจสอบการทำงานของเครื่องไฮดรอลิกบางตัว นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในการศึกษาพลศาสตร์และกลศาสตร์ของของเหลว

รากฐานของการทำงานของเข็มฉีดยาใช้ในการก่อสร้างระบบไฮดรอลิกและในเครื่องจักรกลหนักเช่นรถขุดไฮดรอลิก ในด้านการบินในเกียร์ลงจอดและในระบบนิวเมติก

ลักษณะเฉพาะ

เข็มฉีดยาของปาสคาลเป็นปั๊มธรรมดาที่มีลักษณะโครงสร้างดังต่อไปนี้:

- ตัวเข็มฉีดยาทำจากวัสดุที่ไม่เปลี่ยนรูปและไม่ยืดหยุ่นซึ่งทนต่อแรงกด

- พื้นผิวของภาชนะหรือตัวกระบอกฉีดยามีรูปร่างเป็นทรงกลมมีรูขนาดเท่ากันกระจายสม่ำเสมอ

- ในตอนแรกเข็มฉีดยามีลักษณะเป็นทรงกลมกลมหรือทรงกลม ต่อมามีการสร้างหลอดฉีดยาแบบท่อ

- รูหรือช่องว่างเหล่านี้ต้องเสียบหรือปิดบางส่วนหรือชั่วคราวก่อนที่จะเติมของเหลวลงในภาชนะ

- วัสดุที่ปิดรอยปรุเหล่านี้จะต้องถอดออกได้ง่ายเมื่อออกแรงกดกับของเหลวที่อยู่ภายใน

- เข็มฉีดยามีลูกสูบหรือลูกสูบที่พอดีกับโครงสร้างของตัวกระบอกฉีดยา

- การดันลูกสูบของเครื่องมือนี้จะออกแรงกดของเหลวที่บรรจุอยู่ในกระบอกฉีดยา

- ภายในกระบอกฉีดยาของเหลวจะต้องอยู่ในสภาวะสมดุลหรืออยู่นิ่ง แต่เมื่อใช้แรงดันกับลูกสูบของเหลวหรือก๊าซจะออกมาจากรูด้วยความดันเท่ากัน

พื้นฐานเกี่ยวกับ Syringe ของ Pascal

เข็มฉีดยาของ Pascal ถูกสร้างขึ้นโดยมีลักษณะที่อธิบายไว้ในหัวข้อก่อนหน้านี้ เข็มฉีดยาทำงานโดยปฏิบัติตามหลักการของปาสคาล หลักการนี้อธิบายถึงวิธีการเผยแพร่ความดันที่เกิดขึ้นกับของเหลวคงที่หรือไม่บีบอัดที่บรรจุอยู่ในภาชนะ

เข็มฉีดยาของปาสคาลเป็นภาชนะที่มีผนังที่ไม่เปลี่ยนรูปเป็นรูปทรงกลมทรงกลมหรือทรงกลม เข็มฉีดยาและท่อรุ่นนี้มีหรือกักขังของเหลวของเหลวหรือก๊าซซึ่งอยู่ในสภาวะสมดุล

โดยการใช้แรงกดที่ลูกสูบหรือลูกสูบของกระบอกฉีดยาความดันจะถูกถ่ายโอนไปยังของเหลวที่บรรจุอยู่ทันที ของเหลวที่ขับเคลื่อนด้วยแรงกระทำต่อลูกสูบมีแนวโน้มที่จะออกมาพร้อมกับความดันเดียวกันผ่านทางปากของกระบอกฉีดยา

แรงส่งผ่านภายในของไหลซึ่งอาจเป็นของเหลวเช่นน้ำมันหรือน้ำหรือก๊าซในธรรมชาติ พบว่าลูกสูบขนาดเล็กสร้างแรงหรือความดันตามสัดส่วน และลูกสูบขนาดใหญ่จะสร้างแรงมหาศาล

ระบบไฮดรอลิกส่วนใหญ่ใช้ของเหลวที่ไม่บีบอัดในกระบอกสูบไฮดรอลิกที่มีรากฐานเดียวกันกับเข็มฉีดยาของปาสคาล

หลักการของปาสคาล

แต่หลักการของปาสคาลหรือกฎของปาสกาลคืออะไร? มันเป็นหลักการทางวิทยาศาสตร์จากพื้นที่ของฟิสิกส์ แสดงให้เห็นว่าความดันทั้งหมดที่ของเหลวกักขังอยู่ภายใต้การควบคุมนั้นกระจายไปทั่วอย่างเท่าเทียมกัน

หลักการระบุว่าไม่มีการสูญเสียแรงดัน ความดันนี้จะส่งถึงหรือส่งด้วยความเข้มเท่ากันทั้งกับของเหลวและที่ผนังของภาชนะ

ภาชนะนี้สอดคล้องกับระบบที่มีของเหลว (ของเหลวหรือก๊าซ) ซึ่งเริ่มแรกอยู่ในสภาวะสมดุล

ความดันที่ใช้จะถูกส่งหรือถ่ายโอนด้วยความเข้มเท่ากันทุกจุดและทุกทิศทางของของไหล หลักการนี้เป็นจริงโดยไม่คำนึงถึงพื้นที่ที่ความดันถูกนำไปใช้กับของไหลที่ถูกกักขัง

มีการถ่ายเทพลังงานสม่ำเสมอในระบบ กล่าวคือความดันทั้งหมดที่ของเหลวถูกส่งเข้าไปจะกระจายอยู่ในนั้นอย่างสม่ำเสมอ

กฎหรือหลักการของปาสคาลถือเป็นรากฐานของการทำงานของระบบไฮดรอลิก ระบบเหล่านี้ใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าความดันเท่ากันในทุกทิศทาง ความดันต่อพื้นที่จะเป็นแรงที่ของเหลวจะให้กับสภาพแวดล้อมของระบบ

การประยุกต์ใช้งาน

เข็มฉีดยาของปาสคาลใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อแสดงให้เห็นถึงหลักการหรือกฎหมายของปาสคาล ตรวจสอบในห้องปฏิบัติการการสอนและการวิจัย เช่นกลศาสตร์ของไหล

เข็มฉีดยาไฮดรอลิก

เข็มฉีดยาของปาสคาลเป็นต้นแบบหรือแหล่งที่มาของแรงบันดาลใจในการสร้างเครื่องมือในห้องปฏิบัติการอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกัน

เข็มฉีดยาไฮดรอลิกแบบท่อพลาสติกและโลหะได้รับการออกแบบให้มีลักษณะที่แตกต่างกัน ในทำนองเดียวกันมีการสร้างแบบจำลองที่มีเข็มฉีดยาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหน้าตัดต่างกันโดยมีลูกสูบหรือลูกสูบที่มีขนาดแตกต่างกันไป

ระบบไฮดรอลิก

มีต้นแบบของเครื่องจำลองระบบไฮดรอลิกเพื่อประเมินการกระจัดของของไหลแรงที่ใช้และแรงดันที่สร้างขึ้นท่ามกลางตัวแปรอื่น ๆ

ระบบกลไกไฮดรอลิกที่หลากหลายทำงานบนหลักการของเข็มฉีดยาและกฎของปาสคาล ในระบบเบรกและลงจอดของเครื่องบินยางรถยกรถไฮดรอลิกและระบบอื่น ๆ

รถขุดไฮดรอลิก

ในการปรับปรุงการออกแบบรถขุดไฮดรอลิกจึงได้สร้างต้นแบบตามเข็มฉีดยาและหลักการของปาสคาล

มีการวิเคราะห์การทำงานของรถขุดที่ใช้ขุดใต้พื้นดิน ได้รับการทดลองโดยเฉพาะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแกนระบบไฮดรอลิกเหนือสิ่งอื่นใด

อ้างอิง

1. Jerphagnon, L. และ Orcibal, J. (2018). เบลสปาสคาล สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
2. บรรณาธิการของสารานุกรมบริแทนนิกา (20 กรกฎาคม 2561). หลักการของปาสคาล สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
3. Hodanbosi, C. (1996). หลักการและระบบไฮดรอลิกส์ของปาสคาล องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ. ดึงมาจาก: grc.nasa.gov
4. เยี่ยม บี. (2557). พิสูจน์หลักการของ Pascal ด้วย Syringe Hydraulics
5. Scienceguyorg Ramblings สืบค้นจาก: scienceguyorg.blogspot.com
6. Gerbis N. (2018). สิ่งประดิษฐ์ที่มีชื่อเสียงของ Blaise Pascal คืออะไร? หลักสูตรของภาควิชา สืบค้นจาก: science.howstuffworks.com
7. นาฟอาร์. (2016). หลักการของปาสคาล สืบค้นจาก: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu