壓縮式真空計的結(jié)構(gòu)尺寸及平方刻度尺計算舉例
試設(shè)計一臺量程為1 ～ 5 × 10-4 Pa的壓縮式真空計，并畫出其平方刻度尺。
（1）壓縮式真空計結(jié)構(gòu)尺寸的計算與選擇
選取毛細管內(nèi)徑d = 0.8mm。
為保證壓力在5 × 10-4 Pa時有較高精度，取此時水銀面高度差h = 1.5mm。
根據(jù)基本方程式
和式
有
p = 1.05 × 105× d2h2/V
即
V = 1.05 × 105× d2h2/p
= 1.05 × 105×（8 × 10-4）2×（1.5 × 10-3）2/5 × 10-4
= 3.024 × 10-4 m3
取V = 3.1 × 10-4 m3。
若取長度L = 0.1m 的測量毛細管，即在水銀面高度差h = 0.1m 時，該真空計測量上限pmax為
pmax= 1.05 × 105× d2h2/V
= 1.05 × 105×（8 × 10-4）2× 0.12/3.1 × 10-4
= 2.17Pa
當取h = 1.5mm 時，測量下限p min為
p min= 1.05 × 105×（8 × 10-4）2×（1.5 × 10-3）2/3.1 × 10-4= 4.9 × 10-4
可見，取毛細管內(nèi)徑 d = 0.8mm，毛細管長度 L = 100mm，玻璃泡容積 V = 3.1 × 10-4 m3，其測量范圍為2.17 ～ 4.9 × 10-4 Pa，達到設(shè)計要求。
至于所需水銀量，應(yīng)當考慮提升水銀的方式，即連接管路的容積等，其總量必須大于 3.1 × 10-4m3，視具體結(jié)構(gòu)而定。
（2）畫制平方刻度尺
即求出其測量范圍p min～ p max（5 ×10-4～ 2Pa）內(nèi)相對應(yīng)的水銀面距離基準線的高度差h值。根據(jù)公式
和式
可寫出
代入已知數(shù)據(jù)V = 3.1 × 10-4 m3，d = 8 × 10-4 m，則有
當p 1= 5 × 10-4 Pa時，則
同理可計算出：
最后把所得的p i-h i對應(yīng)值，以Pa為單位刻在刻度盤上即成，但必須注意刻度尺的零點（即基準線）應(yīng)與測量毛細管內(nèi)頂平面持平。為了便于讀數(shù)，減小測量誤差，可多求出一些p i-h i對應(yīng)值。
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