人們常把真空度/真空負(fù)壓力劃為幾個(gè)區(qū)段
(一) 真空概念
“真空”是指在指定空間內(nèi)低于環(huán)境大氣壓力的氣體狀態(tài),也就是該空間內(nèi)氣體分子數(shù)密度低于該地區(qū)大氣壓的氣體分子數(shù)密度。不同的真空狀態(tài),就意味著該空間具有不同的分子數(shù)密度。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(STP:即0°C,101325Pa)下,氣體的分子數(shù)密度為2.6870×1025m-3,而在真空度為1×m-4Pa時(shí),氣體的分子數(shù)密度只有2.65×1016m-3。
完全沒有氣體的空間狀態(tài)成為絕對真空。絕對真空實(shí)際上時(shí)不存在的。
(二) 真空度及測量單位
在真空技術(shù)中常用真空度來度量真空狀態(tài)下空間氣體的稀薄程度。通常真空度用氣體的壓力值來表示。壓力值越高,真空度越低;壓力值越低,真空度越高。
常用的壓力單位有:
①帕斯卡(Pa):國際單位制中的壓力單位,我國法定壓力單位。1Pa壓力就是1m2面積上作用1N的力,即
1Pa=1N/㎡
②微巴(μbar):1μbar的壓力就是1cm2面積上作用1dyn的力,即
1μbar=1dyn/cm2
③標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm):1927年在第七次國際計(jì)量大會上,給標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下了定義,即在重力加速度為980.665cm/s2,水銀溫度為0°C,水銀密度為13.5951g/cm³的條件下,760mm高的汞柱產(chǎn)生的壓力稱為1atm,即
1atm=760mmHg=1013250.144354dyn/cm2
這種標(biāo)準(zhǔn)大氣壓依賴于汞的密度測量精度,是不夠嚴(yán)格的。
1954年在第十次國際計(jì)量大會上,又重新定義了標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,即
1atm=1013250dyn/cm2=101325Pa
④工程大氣壓(at):由于大氣壓力約為1kgf/cm2,所以把1kgf/cm2稱為1at,即
1at=1kgf/c㎡
⑤毫米汞柱(mmHg):1mmHg是指0°C時(shí)1mm高水銀柱(汞柱)作用在1cm2面積上的力。由于純水銀0°C時(shí)的密度是13.5951g/cm3,所以
1mmHg=13.5951g/cm2
⑥托(Torr):1Torr定義為
1Torr=1/760atm
由于1927年與1954年定義的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓有差值,因而造成1mmHg比1Torr大1.9×10-4dyn/cm2,即
1mmHg=1Torr+1.9×10-4dyn/cm2
但由于兩者差值很小,故通常認(rèn)為
1mmHg≈1Torr
⑦英寸汞柱(inHg):英制壓力單位,它是1英寸高水銀柱作用在1cm2面積上的力,即
1inHg=25.4mmHg
⑧普西(Psi):英制壓力單位,它是1平方英寸面積上作用1磅的力,即
1Psi=1lb/in2
⑨真空度的百分?jǐn)?shù)(δ%):用真空度的百分?jǐn)?shù)表示壓力的大小,一般只有在壓力高于100Pa時(shí)才采用。真空度的百分?jǐn)?shù)為
δ%=[(1×105-p)/(1×105)]×100%
式中 p——以Pa作單位時(shí)的壓力數(shù)值。
已知真空度的百分?jǐn)?shù),可用下式求氣體壓力p
p=1×105(1-δ/100 )
真空區(qū)域劃分
為實(shí)用上便利起見,人們常把真空度粗劃為幾個(gè)區(qū)段,根據(jù)GB/T3163—93,真空區(qū)域大致劃分如下
低真空 105Pa~102Pa 中真空 102Pa~10-1Pa
高真空 10-1Pa~10-5Pa 超高真空 <10-9Pa