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真空测量:基本指南

帕斯科对于用于测量工业应用中产生的真空度的单位,通常存在很多混淆。本文解释了哪些单位最常见,它们的来源,何时应使用一种单位来代替另一种单位,以及如何在它们之间转换。

北美用于一般真空的最常用的真空测量单位是英寸汞柱用“Hg”表示,其中()为线性英寸,Hg是汞的化学符号。关于“汞”最重要的一点是要理解它是一个测量压差. 在真空条件下,这意味着“Hg是环境温度之间的差值大气应用程序中产生的压力和真空。图1显示了这个图形。

英寸汞指的正是这一点——汞的线性测量。图2图示一个大约3英尺高的玻璃管。由于每根柱子上的大气压相同,水银被倒进管子,并在仪器两侧的高度相同。当真空作用于管的一边时,就会产生高气压把水银压下去,在这种情况下,压了27英寸。因此,产生的真空是27″Hg或27英寸汞。

pascoe230″Hg被认为是海平面的最大真空度,因为地球上的海洋高度相同,这是一个很好的参考基准点。这个数字实际上是从29.92″Hg四舍五入。29.92″Hg是根据国际公认的大气压条件(海平面为1,013毫巴或14.7 psi)确定的最大压差。这种大气压力在全球范围内不断变化。事实上,有记录以来海平面最高的大气状态是15.6 psi,最低的是12.5 psi,这是飓风造成的。随着大气压力的变化,可用的最大差值也随之变化。

例如,如果机器处于非常高的海拔,例如在美国丹佛,大气压力会降低,因此,可能产生的压差也会降低。丹佛的平均大气压力约为12.1 psi,可产生的压差仅为24.63〃Hg。因此,由于压差或真空度较低,真空提升装置的效率较低。

pascoe3因为这种不断变化的大气条件,“汞只能用作指南,用于不需要精确真空度的应用,如工艺型应用。英寸汞柱是使用真空杯提升真空的理想选择,因为所需的真空量很少很高。典型的真空处理使用15〃汞柱和25〃汞柱之间的任何东西。因此,“Hg适用于测量此类操作中的系统性能。

对于用户必须具有已知真空水平的更精确真空应用,应使用绝对真空装置。绝对压力是此处的相关因素,绝对测量值基于零基准点读取读数。零始终为零且从不改变。在北美,“托”[意大利科学家伊万格丽斯塔·托里切利设计的一种计量单位(b.1608)很受欢迎。托里拆利在零大气条件下,以毫米为单位简单测量汞的线性运动。因此,29.92英寸换算成毫米等于760(759.97).在50%真空下运行的系统为380托或15〃汞柱。然而,托氏测量标度更精确,因为它的基准点为零大气压。15〃汞柱是一个指南,因为它是从变化的大气压中获取的。这种转换使用50%很简单,但如果托氏读数为200,则在“汞柱为21.75。参考图3对于这个比较尺度。

pascoe4在北美以外地区,真空测量使用毫巴(a)单位。与托尔一样,这是一个绝对压力标度,其中0表示零大气压,1013毫巴(a)是大气压的标准。该单位很容易通过乘以0.760转换为托尔。因此,500毫巴等于380托尔。请参阅图4比较尺度。

真空计常用-kPa。这是一个有用的测量单位,因为它代表了真空的百分比,在讨论一般真空系统时被广泛使用。例如,用户可以向工程师解释,他们需要“大约80%的真空”,即大气压力的-80kPa。无论这两个人的位置和他们更熟悉的测量单位是什么,真空百分比很容易理解和口头交流。图5比较所有这些测量尺度,以便于参考。

真空是大气压的消除或降低。根据应用情况,真空水平可能需要很高的精度,这意味着应该使用绝对测量单位,如torr或mbar(a),但在一般真空应用中,“Hg提供了一个简单的指南,以实现基本真空条件。

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本条旨在作为一般指南,与涉及机械选择的任何工业应用一样,应寻求独立的专业建议,以确保正确选择和安装。

丹尼尔·帕斯科,达瓦索尔公司。

Vacuforce LLC是北美工业用真空组件和系统的制造商和经销商。可通过其网站联系Vacuforce(www.vacuforce.com)或者直接在sales@vacuforce.com.工业分销品牌公司Davasol Inc.的Daniel Pascoe提供的插图和3D模型。联系Daniel可访问dpascoe@davasol.com.

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关于“真空测量:基本指南”的一点思考

  1. Danyal 说:

    图1不正确且具有误导性,因为0〃汞柱表示完全真空,29〃汞柱表示大气压力。请更正此信息。

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