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真空計的工作原理是什么

來源:深圳市京都玉崎電子有限公司   2025年08月15日 09:22  
真空計的工作原理因類型不同而存在差異,主要基于氣體在不同真空度下的物理特性(如熱傳導、電離、力平衡、壓縮等)與壓力的關(guān)系來實現(xiàn)測量。以下按常見類型詳細說明其工作原理:

一、力式真空計(以 U 形管真空計為例)

  • 核心原理:利用流體靜力學中的力平衡原理,通過液柱高度差反映壓力差。

  • 具體過程

    1. U 形玻璃管內(nèi)充有汞、油等低蒸氣壓工作液,一端連接被測真空系統(tǒng),另一端通大氣或抽成真空。

    2. 當被測系統(tǒng)壓力與另一端壓力存在差異時,液柱會產(chǎn)生高度差(Δh)。

    3. 根據(jù)流體靜力學公式 (其中為工作液密度,為重力加速度),通過液柱差即可直接計算被測壓力。

  • 適用范圍:主要用于測量粗真空(10?~102 Pa)和低真空(102~10?1 Pa)。

二、壓縮式真空計(麥克勞真空計)

  • 核心原理:基于玻意耳定律(一定質(zhì)量氣體,溫度不變時,壓強與體積成反比),通過壓縮氣體放大壓力信號實現(xiàn)測量。

  • 具體過程

    1. 規(guī)管與被測真空系統(tǒng)連接,內(nèi)部封存一定體積()的被測氣體。

    2. 推動汞柱上升,將氣體壓縮至毛細管內(nèi)的小體積(),此時壓縮后的氣體壓力可通過汞柱高度差()直接讀出(相當于大氣壓與壓縮后壓力的差值)。

    3. 根據(jù)玻意耳定律 為原始壓力,為壓縮后壓力),計算得出原始真空度 。

  • 適用范圍:測量低真空至高真空(10?1~10?? Pa),是高精度絕對真空計。


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