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氨用压力表的测量过程、如何计算未知压力以及优缺点

作者:发表时间:2020-01-10


      氨用压力表是低压测量的常用设备,它本质上是一个使用汞作为压力液体的压力计。它可以用于测量高达0.1 torr的压力,它是于1874年发明的。

测量过程

      氨用压力表量规的基本形式如上所示。它的工作方式是在真空室内采集气体样本,然后用汞压缩。首先,将要测量的压力施加到参考柱上。然后将活塞从水银储罐中抽出,将水银含量降低到截止点以下,从而吸收未知压力P1的气体,让测量毛细管和灯泡中的气体体积为V1。推入活塞后,汞含量上升,密封了测量毛细管和灯泡中未知量的气体样品。然后继续柱塞的运动,直到参考毛细管中的汞含量达到零水平为止,如图所示。气体的体积由刻度尺测量,测量毛细管和参考毛细管的高度“ h”之差是体积V1和压力P2的量度。

如何计算未知压力?

      未知压力是通过博伊尔定律确定的。博伊耳定律指出,如果在封闭系统中气体的温度和数量保持不变,则理想气体的给定质量所施加的绝对压力与其所占的体积成反比。在数学上,博伊尔定律可以表示为:压力与体积成反比。其中P是气体的压力,V是气体的体积,k是常数。V1是捕获在灯泡和测量毛细管中的气体的初始体积,而V2是该气体的最终体积。P1是要测量的施加压力。并将横截面的面积设为“ a”。因此:

      —V1 = V + a * hc

      —V2 = a * h

      —P2是最终压力

      —P2 = P1 + h

      所以根据波义耳定律:

      —P1V1 =(P1 + h)(a * h)

      —P1V1 = P1ah + a(h ^ 2)

      —P1 = a(h ^ 2)/(V1-ah)

      —ah非常小

      —P1 = a(h ^ 2)/ V1

      优点

      —不依赖气体的组合

      —作为校准其他氨用压力表的参考标准

      —施加的压力和测量毛细管的高度之间存在线性关系。

      缺点

      —气体应遵守波义耳定律

      —不能在汞使用有害的应用中使用

      —对气体中的冷凝蒸汽敏感(如果存在)。

      —无法连续输出


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