真空測(cè)量的概念
以圓盤(pán)表為例,我們通常見(jiàn)到的圓盤(pán)真空表上“0”表示一個(gè)大氣壓,“-0.1”表示絕對(duì)真空,但是絕對(duì)真空是永遠(yuǎn)達(dá)不到的。這種圓盤(pán)真空表上的指示值不表示真空度的絕對(duì)值,而是只表示了真空度的相對(duì)值。
絕對(duì)真空與相對(duì)真空
絕對(duì)真空是以絕對(duì)零壓為起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱(chēng)絕壓。
相對(duì)真空是指以當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽槠瘘c(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng)。當(dāng)所測(cè)量的系統(tǒng)的壓強(qiáng)等于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簳r(shí),壓強(qiáng)表的指針指零,即表壓為零。
當(dāng)被測(cè)量的系統(tǒng)的絕對(duì)壓強(qiáng)小于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簳r(shí),當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮号c系統(tǒng)絕對(duì)壓之差,稱(chēng)為真空度。此時(shí)所用的測(cè)壓儀表稱(chēng)為真空表。例如,設(shè)備的真空度標(biāo)為0.098mpa,實(shí)際上是-0.098mpa。計(jì)算方法為:0.1 mpa-0.098 mpa =0.002 mpa = 2 kpa =2000 pa= 20 mbar
真空表的分類(lèi)
真空計(jì)(vacuum gauge),又稱(chēng)規(guī),是測(cè)量真空度或氣壓的儀器。一般利用不同氣壓下的某種物理效應(yīng)的變化進(jìn)行氣壓的測(cè)量,在科研和工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。
按照測(cè)量原理的不同,目前在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的是利用力學(xué)性能的真空計(jì)薄膜電容規(guī)和利用氣體力學(xué)效應(yīng)的真空計(jì)皮拉尼(pirani)電阻規(guī)。
薄膜式真空規(guī)是一種依靠金屬薄膜在氣體壓力差作用下產(chǎn)生機(jī)械位移,從而可用于氣體絕對(duì)壓強(qiáng)測(cè)量,測(cè)量結(jié)果與氣體種類(lèi)無(wú)關(guān)。
皮拉尼(pirani)電阻規(guī)是根據(jù)單位體積內(nèi)的空氣分子數(shù)不同,對(duì)于正在發(fā)熱的電阻絲帶走熱量的能力(散熱能力)就不同,電阻絲溫度就不同,則電阻就不同,電流在電阻絲上的壓降就不同,根據(jù)電壓的變化就能換算出壓強(qiáng),這樣就可以測(cè)量真空度,因此皮拉尼真空表在使用前需要預(yù)熱。