Is true空true ”空”?
大多數(shù)人可能會認(rèn)為true 空的意思是“真空”,也就是“什么都不存在”。事實(shí)上,即使目前可以得到最高的真空度(~10-11Pa),但每立方厘米仍有約3000個氣體分子(計算條件:假設(shè)溫度為25℃,真空假設(shè)為1×10-11Pa),這顯然與前面的說法相反。真空的含義是指在給定的空區(qū)間內(nèi)低于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體狀態(tài)。它是一種物理現(xiàn)象,而不是一個什么都沒有的空空區(qū)間。
在1927年的第七屆國際計量大會上,定義了標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。其定義條件:重力加速度為980.665cm/S2;;水銀溫度為0℃;水銀密度為13.5951克/立方厘米。在這種情況下,760毫米高水銀柱產(chǎn)生的壓力稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。它的價值:
1大氣壓= 1013250.144354達(dá)因/平方厘米
從而定義標(biāo)準(zhǔn)毫米汞柱(mmHg)值:
1毫米汞柱=(1/760)大氣壓
可見,這個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,取決于汞密度的測量精度,并不能給出最終的數(shù)值。因此,1954年第十屆國際計量大會重新定義了標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。它的價值:
1atm=1013250dyn/cm2=101325N/m2
雖然標(biāo)準(zhǔn)大氣壓已被重新定義,但mmHg仍然使用1927年定義的值。
mmHg的壓力單位不方便寫。因此,為了紀(jì)念發(fā)現(xiàn)真空的托里切利,德國把這個毫米汞柱命名為“托”。后來,ISO用“托”作為壓力單位。托值規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1954年定義)的1/760。即:
1托=(1/760)大氣壓
由于1927年和1954年定義的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值之間的差異,1mmHg比1Torr大1.9×10-4dyn/cm2。因?yàn)閮烧呦嗖畈淮?,一般認(rèn)為1mmHg約等于1Torr。
1958年第一屆真理空國際會議上,正式規(guī)定“信任”是真理空的度量單位。后來,這種單位也在中國廣泛使用。
在國際單位制和我國法定計量單位制中,壓力單位采用N/m2,而不是mmHg或Torr。
為了紀(jì)念17世紀(jì)世界著名的法國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家帕斯卡,給N/m2起了一個特殊的名詞,由法國提出,并得到國際計量委員會的認(rèn)可。它被簡稱為“帕斯卡”或“帕”。
1971年,第十屆國際計量大會正式采用帕斯卡作為壓力單位,其值:
1Pa=1N/m2 =7.5006 ×10-3Torr
由于這種單位讀寫方便,并能與其他計量單位統(tǒng)一,逐漸被各國采用。
在國際單位制中,巴和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)也被用作壓力單位。它們與Pa之間的關(guān)系如下:
1巴= 105帕
或者
1大氣壓= 1.01325×105帕
在工程應(yīng)用中,1atm的值通常近似取為1×105Pa。
在true 空設(shè)備的制造中,當(dāng)工作壓力高于100Pa時,有時用百分比true 空度來表示壓力,即
δ=[(105-p)/105]×100%
中中
δ ——真空度的百分比;
P——設(shè)備內(nèi)的真實(shí)空氣體壓力,Pa。
我國法定計量單位制規(guī)定壓力單位為帕(Pa)、吉帕(1GPa=109Pa)、兆帕(1MPa=106Pa)、千帕(1kPa=103Pa)、毫帕(1mPa=10-3Pa)、微帕(1μPa=10-6Pa)。在真空這個技術(shù)領(lǐng)域,真空度的計量單位是Pa。
目前各國真空度的計量單位都不一樣。常用的單位有Pa(帕)、bar(巴)、mbar(毫巴)、Torr(托)和mmHg(毫米汞柱)。各種單位的換算關(guān)系如下:
看完以上內(nèi)容,相信你對真空計量單位有了一定的了解。這些單位用于測量給定空度之間的真實(shí)空度。為了達(dá)到特定的真空度,旋轉(zhuǎn)葉片泵、羅茨泵、分子泵、離子泵等。都是需要的。請注意以下幾點(diǎn):
真空泵的工作壓強(qiáng)應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強(qiáng)要求。選型時真空度要高于真空設(shè)備真空度半個到一個數(shù)量級。考慮真空設(shè)備工藝過程中產(chǎn)生的氣體量全部排出時間要求,衡量真空泵在帶有負(fù)載的前提下的抽氣速率。充分考慮所抽介質(zhì)的成分和特性,針對性的選擇真空泵的類型,也可考慮多種泵組合起來地方式。考慮真空泵在工作過程中自身振動以及排出氣體對于整個工藝過程以及周邊工作環(huán)境的影響。*文章部分內(nèi)容來源于《真空工程設(shè)計》,僅用于學(xué)術(shù)分享,如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。