比對(duì)法真空計(jì)校準(zhǔn)零碎試驗(yàn)原理
在真空測(cè)量實(shí)際中,用真空規(guī)和真空儀器比擬準(zhǔn)確地去測(cè)量被鉆研的粘稠氣體壓力,以達(dá)成預(yù)期的目標(biāo),務(wù)必思忖以次3個(gè)問(wèn)題:①理解被鉆研的目標(biāo);②依據(jù)鉆研目標(biāo)的狀況和鉆研的目標(biāo),錯(cuò)誤選用真空規(guī);③鉆研真空規(guī)與被測(cè)目標(biāo)之間的彼此作用。那末使不得很好地克服上述3個(gè)上面的問(wèn)題,將會(huì)導(dǎo)致較大的誤差,乃至產(chǎn)生顯然的謬誤。
從真空利用觀點(diǎn)看,在一些一定的場(chǎng)合(如高能鉆研、空間技能等)務(wù)求有較高的測(cè)量精度(誤差<1%)。因而,那樣的高精度,關(guān)于粗低真空規(guī)模(1E5～1E2Pa)的真空測(cè)量來(lái)說(shuō)是輕易滿足的,但在高真空的規(guī)模(1E-1～1E-5Pa)內(nèi),需通過(guò)奮力能力達(dá)成。
試驗(yàn)原理
動(dòng)態(tài)收縮法被用來(lái)絕對(duì)真空規(guī)(水解規(guī))的校準(zhǔn)。在等溫條件下,將已知體積和壓力的小容器中的永遠(yuǎn)氣體收縮到已知體積的工業(yè)氣壓大容器中,依據(jù)波義耳定理劃算出收縮后的氣體壓力。收縮法校準(zhǔn)零碎是動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)零碎,它的最大長(zhǎng)處是真空零碎中的氣旋散布是一種較現(xiàn)實(shí)的隨機(jī)狀態(tài),可以滿足氣體分子靜止論的根本假如。
單級(jí)動(dòng)態(tài)收縮校準(zhǔn)零碎的原理,如圖1所示。
圖1中V1、V2、V3別離為氣源室、收縮小室和校準(zhǔn)室的體積;p0、p別離為氣源室和校準(zhǔn)室的壓力;W1～W5為彈道閥門(mén)。
當(dāng)零碎各全體抽至本底壓力,開(kāi)放閥W2、W4和W5,使校準(zhǔn)室和氣源室在于動(dòng)態(tài)真空。氣體樣品經(jīng)閥W1送入氣源室,達(dá)成所需壓力p0即開(kāi)放W1。經(jīng)過(guò)閥W3和W4的電門(mén)作用,將收縮小室中已知壓強(qiáng)和體積的氣體,一次一次地收縮到校準(zhǔn)室。假設(shè)收縮是等溫的,而且沒(méi)有氣體虧耗,則第一次收縮后,校準(zhǔn)室的壓力可示意為
其中,p是校準(zhǔn)室在動(dòng)態(tài)下的本底壓強(qiáng),它比被校最工業(yè)氣壓力低2個(gè)單位級(jí),因此能夠疏忽。
V2/V3為單級(jí)零碎的體積比,V2<V3,因而V2/(V2+V3)≈V2/V3。單級(jí)收縮零碎經(jīng)n次收縮后校準(zhǔn)室的壓力為
單級(jí)收縮零碎校準(zhǔn)規(guī)模是1E-2～1E-4Pa,升高氣源室壓力,能夠適當(dāng)蔓延壓力校準(zhǔn)的上限。增大校準(zhǔn)室體積或減小收縮小室體積,是減小體積比、蔓延壓力校準(zhǔn)上限的一種步驟,而采納多級(jí)收縮是減小體積比的卓有成效的步驟。
在動(dòng)態(tài)收縮法真空校準(zhǔn)的研制和運(yùn)用中,應(yīng)留神前級(jí)規(guī)范的取舍、取樣室和校準(zhǔn)室的體積和體積比的準(zhǔn)確測(cè)量、規(guī)范壓力的劃算和修改,還須要思忖吸附效應(yīng)、熱度效應(yīng)和理論氣體效應(yīng)答校準(zhǔn)壓力的莫須有。
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