壓縮式真空計的結(jié)構(gòu)與工作原理

2016-03-06 真空技術(shù)網(wǎng) 真空技術(shù)網(wǎng)整理

  壓縮式真空計是對U型管真空計的重大改進,它是依據(jù)理想氣體的波義耳定律制成的。由于它首先是由麥克勞提出的,故此種真空計又稱為麥克勞真空計(簡稱麥?zhǔn)嫌嫞?/p>

  壓縮式真空計是測量壓力低于1Pa時用的絕對真空計,并且從1874年至今仍作為校準(zhǔn)其他真空計的主要儀器。

  下圖所示為一種工作用壓縮式真空計,它是用硬質(zhì)玻璃吹制而成。由測量毛細(xì)管3(頂端為封閉端))、比較毛細(xì)管4、玻璃泡2、水銀貯器1、三通閥7、與被測真空系統(tǒng)相連接的導(dǎo)管6和刻度尺5等組成。

壓縮式真空計的結(jié)構(gòu)與工作原理

  為減小測量誤差,測量毛細(xì)管和比較毛細(xì)管用同一根毛細(xì)管截斷制成,這樣可較好地保持兩者內(nèi)徑的均勻性。為使待測系統(tǒng)壓力與玻璃泡內(nèi)的壓力一致,導(dǎo)管6要用較粗的玻璃管制成,保證其有足夠的通導(dǎo)能力。

  由于壓縮式真空計是依據(jù)理想氣體的波義耳定律制成的,所以真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.healwit.com.cn/)認(rèn)為其前提條件是被測真空系統(tǒng)內(nèi)的氣體必須是適用波義耳定律的,否則將給測量帶來誤差;再者要求在測量時真空系統(tǒng)內(nèi)壓力穩(wěn)定。

  測量前將壓縮式真空計的導(dǎo)管與被測系統(tǒng)相連接,由于系統(tǒng)內(nèi)壓力各處相等,所以玻璃泡和測量毛細(xì)管內(nèi)的壓力與待測系統(tǒng)內(nèi)的壓力p相等。測量時用任一種方法將水銀面提升,當(dāng)水銀面提升到M—M面時(見下圖),被測系統(tǒng)與玻璃泡隔斷,玻璃泡以上內(nèi)部壓力與被測系統(tǒng)內(nèi)壓力p相等。設(shè)M—M以上包括測量毛細(xì)管和玻璃泡體積之和為V。當(dāng)繼續(xù)提升水銀時,玻璃泡內(nèi)的氣體被壓縮,體積減小,壓力增高。

壓縮式真空計的結(jié)構(gòu)與工作原理

  當(dāng)水銀面停在如圖2 6所示的位置時,測量毛細(xì)管內(nèi)的氣體體積為 V1,壓力為 p2,而比較毛細(xì)管內(nèi)壓力仍為p。測量毛細(xì)管和比較毛細(xì)管液面高度差為h=h1-h2,則測量毛細(xì)管內(nèi)的壓力p2 =ρgh+p。根據(jù)波義耳定律可得

壓縮式真空計的結(jié)構(gòu)與工作原理

壓縮式真空計的結(jié)構(gòu)與工作原理

  此式即為壓縮式真空計的基本方程式。式中d為測量毛細(xì)管的內(nèi)徑。V和d在吹制壓縮式真空計時可測得為已知數(shù)據(jù),則

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