压缩式真空计的结构与工作原理

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  压缩式真空计是对U型管真空计的重大改进,它是依据理想气体的波义耳定律制成的。由于它首先是由麦克劳提出的,故此种真空计又称为麦克劳真空计(简称麦氏计)。

  压缩式真空计是测量压力低于1Pa时用的绝对真空计,并且从1874年至今仍作为校准其他真空计的主要仪器。

  下图所示为一种工作用压缩式真空计,它是用硬质玻璃吹制而成。由测量毛细管3(顶端为封闭端))、比较毛细管4、玻璃泡2、水银贮器1、三通阀7、与被测真空系统相连接的导管6和刻度尺5等组成。

压缩式真空计的结构与工作原理

  为减小测量误差,测量毛细管和比较毛细管用同一根毛细管截断制成,这样可较好地保持两者内径的均匀性。为使待测系统压力与玻璃泡内的压力一致,导管6要用较粗的玻璃管制成,保证其有足够的通导能力。

  由于压缩式真空计是依据理想气体的波义耳定律制成的,所以真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为其前提条件是被测真空系统内的气体必须是适用波义耳定律的,否则将给测量带来误差;再者要求在测量时真空系统内压力稳定。

  测量前将压缩式真空计的导管与被测系统相连接,由于系统内压力各处相等,所以玻璃泡和测量毛细管内的压力与待测系统内的压力p相等。测量时用任一种方法将水银面提升,当水银面提升到M—M面时(见下图),被测系统与玻璃泡隔断,玻璃泡以上内部压力与被测系统内压力p相等。设M—M以上包括测量毛细管和玻璃泡体积之和为V。当继续提升水银时,玻璃泡内的气体被压缩,体积减小,压力增高。

压缩式真空计的结构与工作原理

  当水银面停在如图2 6所示的位置时,测量毛细管内的气体体积为 V1,压力为 p2,而比较毛细管内压力仍为p。测量毛细管和比较毛细管液面高度差为h=h1-h2,则测量毛细管内的压力p2 =ρgh+p。根据波义耳定律可得

压缩式真空计的结构与工作原理

压缩式真空计的结构与工作原理

  此式即为压缩式真空计的基本方程式。式中d为测量毛细管的内径。V和d在吹制压缩式真空计时可测得为已知数据,则

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