第三章真空测量工具.doc

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第三章真空测量工具

第三章 真空测量工具 用于测量真空的设备叫真空仪或压力计,我们安排它在其它要 前学习的原因是它被用于控制真空的泵的进程,无论是它是手动的或自动的。 没有一个或一种真空仪能全范围的测量真空度,所以我们用12种类型的真空仪,每一种类型的真空仪都基于气体的物理特征。 3.1 在1643年托尔发现了大气压力,其压力能760平衡mm水银柱的压力作为个人荣誉,我们后来将大气态的单位命名为托尔。 大气压和真空度用各种不以的方式测量,相应也有不以的单位,在美国托尔是最普遍、最能用的。(760托尔=1个大气压),在欧洲测则是毫巴(1013毫巴等于一个大气压),中国标中,吕气压的单位是帕斯卡(1.01×105帕斯卡等于一个大气压)。 大气压的转换公式 表3.1.1各种单位运用于高真空中。 在真空单位的转换公式 表3.1.2列出了在其空技术中转换公式 左手边的单位转换成第一行单位。表列出了它们的相应关系 表3.1.2 在压力远小于大气压时,被划分成几组。真空的范围是从低真空(760托列25托列)超高真空(10-8托-10-16托)低真空和中等的真空,一般是相对于高真空而言,图3.1.2展示了真空域的范围、  、较高压力时叫较低真空。 3.2 基础测量仪的分类 在开始这个课题之前,必须指出的是真空仪在很多年前已经在被使用,被机械工程师设计出来并且在使用。他们用它来测量低真空,在正常大气压下校正,使得一个大气压对0英尺承柱。 30英寸就是真空,换句话说“5英尺真空”这名话的意思就意味着1/6的大气被抽走,不同的对应不同的大气压力,今天,在对待高真空和超高真空时,是一个绝对的,相反对应的刻度,所有读出的刻度是基于绝对真空(没有一点空气)在它的基础上增加,所有的读数都大于零 压力仪  根据其操作原理分成两组: 直接读取:当气体分子调整撞击液体成固体  的表面而产生的压力改变的物理作用; 间接读取:仪器测量温度、海拔高度的改变而不是压力变 的改变的作用。 图3.2.1根据压力范围的仪器 3.3 直接读取的仪器 U弄液压力计 压力计Manometen由希腊文Mano加上法文Meter:一种用于测量,液体和气体压力的仪器。 这种仪器产生的值对应于物理形状的必的结果或者仪器某个部分的尺寸发生改变的结果。 它测量了气体和泼水蒸气的总压力 现在的U形管压力计是1874年Mcleod改进的简易型,在改进后它 能接近测量列C×10-5托的,它被用作中等真空或有时是高真空的参考仪器。 压力测量的结果反映了气体的这们一个真实,大量的气体最初它占用了大量的 积,当被抬升的水银面列较小的 积时,在U形压力计中可以测出通过这种方式获得的压力,从而也能计算出原来的气体压力。 图3.3.1所示的U型管测量仪及被精简的U形管叫做MCleod测压计,在实验室里用它测量不用压力导致水银柱面改变,用MM或CNCHwt 作为其测量高度的单位。 带有液体的玻璃式测量压伐,用起来很困难,且容易破碎因此主要在实验室里应用。 Bourdon测压仪 Bourdon测压仪很简单,固体测面,直接读取。Bourdon测压仪一端密封,另一端接列真空系统中管的切面通常成椭圆形,弯成一个弧,一端牢固地固定,因此当内部的压力变化时使得其弧度发生改变,压力的改变通过一系列的杠杆和齿轮传递到指针上,指针后的刻度盘给出了压力值。 虽然Bourdon压力计不是高精确的,但很简易,价格也不贵测量的范围可达到10托。 Diaphragm测压伐 一个Diaphragm测夺代通常由随着真正系统中的变化而改变的柔软的金属薄膜:这些改变传递到某些机构,通常是些杠杆、齿轮,然后传递到指针上,指针在刻度盘上旋转,其基准是一个抽空的密封的腔体,它允许测量低真空在压力改变情况下,获得圈套的指针刻度变化。 电容压力计 在图3.3.3展示了一种电容压力计在基准压力和真空腔体的压力有差异时,软金属膜能准确地作出相应的移动。它改变了内部电容的电容量,这种改变在电容桥上能测量出来。 电容压力计的优点: 使用范围从大气压力到1×10-5torr; 电子的可适用于细微的改变迹象; 有选择的金属结构允许真空各级系统在存在腐蚀气体; 气柱暴露到真空环境中的通常很少; 膜的灵敏度可以改变; 膜能反映出才华观象,尤其针对高压力差、高温; 测压移随温度的改变可以了生相应的漂动; 零点可以调整。 间接计数测压仪 其它类型的测压仪本 的改变比由子气体的压力参数的改变较多。 控别头 由于间接测压仪本来需要电源及连接线,一般器是独立由执行测压装置的本 。电源、读出器:标准电路都饮食在控制头里执行测装置装在能玻监控的装配中。 通常控制头的电气输出,能玻其它的独立的装置显示出来。 执传导测压仪 在1torr列10-3torr之间范围的执传导测压计能起立直接体现其

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