不同型式的壓縮式真空計的使用方法與注意點

2010-03-24 朱武 合肥工業(yè)大學(xué)

壓縮式真空計的型式

  使用壓縮式真空計測量壓力時,必須提升水銀壓縮測量毛細管中的氣體。目前升降水銀的方法很多,歸納起來有用改變水銀貯存器的位置、改變水銀面和改變水銀貯存器容積等三種形式。

  根據(jù)升降水銀的方式不同和壓縮式真空計外形結(jié)構(gòu)尺寸情況,工作用壓縮式真空計主要有以下三種型式。

  ①立式壓縮式真空計(如圖1所示):是采用改變水銀容器位置的辦法來升降水銀的,可以用手動或一些機械的辦法實現(xiàn)。又由于其外形尺寸較高,所以稱為立式壓縮式真空計。

立式壓縮式真空計

圖1 立式壓縮式真空計

  ② 座式壓縮式真空計:是采用改變水銀貯存器內(nèi)水銀面位置來升降水銀,通常是用三通閥分別與大氣或真空泵相接通實現(xiàn)升降水銀的。如圖2 5所示,即當(dāng)三通閥7接通大氣時提升水銀,而當(dāng)三通閥接通真空時降低水銀液面。由于其外形尺寸較立式壓縮式真空計短,故稱座式壓縮式真空計。

  ③旋轉(zhuǎn)壓縮式真空計:如圖2所示,該真空計可繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn),使測量毛細管處于水平或垂直位置,即相應(yīng)改變水銀面的位置來實現(xiàn)測量過程。其外形短小緊湊,故也稱為短式壓縮式真空計。

旋轉(zhuǎn)式壓縮式真空計

a)測量前水平放置位置  b)測量時垂直位置

圖2 旋轉(zhuǎn)式壓縮式真空計

1—旋轉(zhuǎn)中心   2—水銀

壓縮式真空計的特點

  ① 刻度與氣體種類無關(guān),這是對永久性氣體而言。被測壓力值可根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和測得的水銀液面高度差計算出來,不需用其他儀器校準(zhǔn),故壓縮式真空計是絕對真空計。

  ②測量范圍較寬、精度較高。工作用壓縮式真空計的測量范圍為102~ 10-3 Pa,對其結(jié)構(gòu)尺寸進行改進后可使量程進一步擴大。其測量精度比較高,一般相對誤差在10 × 10-2 左右。

  ③ 不能連續(xù)測量。由于每測量一次需升降水銀一次,故不能連續(xù)讀數(shù),操作費時。

  ④水銀蒸氣對人體有害。這是其主要缺點,故一般只作為標(biāo)準(zhǔn)計使用,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)盡量少用壓縮式真空計,避免造成水銀蒸氣對工作環(huán)境的污染。

使用壓縮式真空計應(yīng)注意的幾個問題

  ①首先應(yīng)根據(jù)待測量的對象選擇適當(dāng)量程的壓縮式真空計,以保證較高的測量精度。

  ② 壓縮式真空計在裝入水銀之前,要對壓縮式真空計和水銀分別進行嚴格的清洗處理。對壓縮式真空計的清洗方法是:先用清潔水充分沖洗,再將重鉻酸鉀與濃硫酸的飽和溶液灌入真空計中。為使溶液能進入到毛細管中去,需先用真空泵進行抽空再將溶液壓入毛細管中,至少需要浸泡24h以上。經(jīng)過浸泡后的真空計再用蒸餾水多次清洗,最后放入溫度為70℃ ~ 100℃ 的烘箱中烘干。水銀要選用99.9 ×10-2化學(xué)純的水銀,用5 ×10-2的稀硝酸充分清洗,然后用蒸餾水清洗,最后用無水乙醇清洗后方可使用。最好用經(jīng)過真空蒸餾的水銀裝入壓縮式真空計。

  ③ 在進行測量時,提升水銀要緩慢平穩(wěn),嚴禁振動,當(dāng)水銀面接近玻璃泡與毛細管過渡截面時,要稍停一會再提升水銀,以免水銀將毛細管沖破造成事故。另外在水銀面接近基準(zhǔn)線時更要平穩(wěn)地對準(zhǔn)基準(zhǔn)線,以減小測量誤差。

  ④ 在做較高精度測量時,目測不能滿足要求,應(yīng)采用測高儀進行讀數(shù)。

  ⑤ 在使用壓縮式真空計的場所,要采取防止水銀污染的措施,免得造成公害及損害工作人員的健康。

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