1.1.3真空測(cè)量
(1)采用U形管真空計(jì)進(jìn)行真空測(cè)量
U形管真空計(jì),是在氣象學(xué)中人類最早對(duì)大氣壓力進(jìn)行測(cè)量時(shí),所采用的一種結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的真空計(jì)。它通常用玻璃吹制而成。玻璃管中的工作液體,在真空測(cè)量中主要是用水銀。使用時(shí)將管的一端與待測(cè)的真空系統(tǒng)相接,另一端開(kāi)口與大氣相通或者封死。開(kāi)口的稱為開(kāi)式U形管真空計(jì),封死的稱為閉式U型管真空計(jì)。其讀數(shù)由U形管內(nèi)兩端的液面差來(lái)決定。U形管真空計(jì)的測(cè)量范圍在10~105Pa之間。它是一種在低真空范圍內(nèi)測(cè)量全壓力的絕對(duì)真空計(jì)。
1)開(kāi)式U形管真空計(jì) 如圖1-13所示,在U形管內(nèi)注入適量的工作液(一般為水銀),一端與待測(cè)壓力的真空系統(tǒng)相連接,另一端開(kāi)口與大氣相通。在真空系統(tǒng)開(kāi)始抽氣之前,U形管兩端均處于大氣壓力狀態(tài)下,因此工作液面處于同一高度。當(dāng)真空系統(tǒng)抽氣后,隨著系統(tǒng)內(nèi)壓力的降低,兩端液面的高度差隨之逐漸增加,若在某一瞬間管兩端處于液體靜壓力平衡狀態(tài)時(shí),則
圖1-13 開(kāi)式U形管真空計(jì)
當(dāng)采用水銀為工作液時(shí),水銀的ρ=13.595×103(g·cm-3)時(shí)
可見(jiàn),開(kāi)式U形管真空計(jì)的壓力指示值與環(huán)境大氣壓力P0有關(guān)。如果測(cè)量時(shí)的環(huán)境大氣壓力已知,讀出液面差h后,即可用上式計(jì)算出待測(cè)系統(tǒng)的壓力值。