真空与真空度
真空与真空度
一、压强
压强常被称为压力,是单位面积上受的压力,法定计量单位是:帕斯卡(Pa),1Pa=1N/m2。
实践中还常用以下单位:
1、公斤力/平方米: 1 kgf/m2 = 9.8 N/m2 = 9.8 Pa。
(工程中有师傅把1公斤力/平方厘米叫1公斤力,等于98 kPa,不是法定计量单位。)
2、巴: 1 bar = 100 kPa = 0.1 MPa,接近1标准大气压。
3、水柱:10 mH2O = 98 kPa = 0.098 MPa = 1工程大气压
4、汞柱,1 mmHg = 133.28 Pa
5、标准大气压: 1 atm = 101325 Pa = 0.101325 MPa
6、工程大气压: 1 at = 1 kgf/cm2 = 98 kPa = 10 mH2O ,比标准大气压小。
二、压力测量
压力测量仪器主要有测压管、金属压力表(被测压力使波登管、膜盒、膜片等敏感元件变形,测量其变形量,从而测得压力值)。
一种标准是以真空为零点,计量得到的压力叫绝对压力Pab。用绝对压力表测量。
一种标准是以当地大气压为零点,计量得到的压力叫相对压力。用普通压力表测量,称为表压Pe。
绝对压力小于当地大气压时,如真空罐内的压力,相对压力为负数,叫真空度PV。如下图所示。
三、真空
真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。在自然环境里,只有外太空堪称最接近真空的空间。工业上的真空是气压比大气压小的气体空间,是指稀薄的气体状态,又可分为高真空、中真空和低真空,一般用特制的抽气机得到真空。
利用真空与大气压的压强差,可以输运流体、吸附物体等。利用真空中气体密度小的特征,可以制造各种电真空器件如电光源、电子管等。某些金属的焊接、熔炼、分馏、纯化需要真空环境。真空干燥已成功地用于食品、药品等领域。同位素分离、大规模集成电路的加工、镀膜等很多行业以及科学实验也需要真空环境。
薄膜泵、活塞泵、旋片泵等通过薄膜、活塞或旋片的不断运动,改变泵腔的体积,把气体排放出去,获得真空。扩散泵用高速运动的气流,把扩散到泵体的气体分子带走。此外还有利用低温表面来冷凝或冻结气体的低温泵,如液氦冷凝泵;利用吸气材料如活性炭等吸气作用的吸附泵等。
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