压力测量

什么是麦克劳德量规

介绍

麦克劳德压力表一般用作测量高真空(低压)的主要标准,而且使用简单。它是由赫伯特·麦克劳德在1874年发明的。

原则

麦克劳德压力表的工作原理是从真空室中吸收一定量的气体样本,然后倾斜压缩,然后用水银填充。然后用水银压力计测量这个小体积内的压力,通过知道压缩比,就可以确定原始真空的压力。

所用气体必须服从波义耳定律;P1V1 = P2V2
式中,P1 =初始条件下的气体压力(施加压力)。
P2 =最终条件下的气体压力。
V1 =初始条件下的气体体积。
V2 =最终状态下气体的体积。

建设

麦克劳德量规的主要部件如下:
用毛细管作参考柱。参考毛细管有一个叫做
零参考点。该基准柱连接一个球头和测量毛细管,球头与基准柱连接的地方称为截止点。(它被称为
切断点,因为如果水银水平高于这一点,它将切断进入
施加在球茎和测量毛细管上的压力。下面的参考栏和
灯泡上有一个由活塞驱动的水银容器。

工作

麦克劳德量规的操作如下:
如图所示,将要测量的压力(P1)施加在麦克劳德压力表的基准柱的顶部。通过操作活塞来填充图中黑色部分所示的体积,压力表中的水银柱就会上升。在这种情况下(条件- 1),施加的压力充满球泡和毛细管。现在,活塞再次运转,使压力表中的水银液位上升。当水银液位达到截止点时,一个已知体积的气体(V1)被困在灯泡和测量毛细管中。通过操作活塞,使灯泡和测量毛细管中的气体被压缩,水银的水平进一步提高。在这种情况下,测量毛细管中的气体体积将由旁边的刻度直接读出。也就是说,测量毛细管的高度H与参考毛细管的高度H的差,就变成了捕获气体的体积(V2)和压力(P2)的测量值。

已知了V1 V2和P2,压强P1可以用波义耳定律计算;P1V1 = P2V2

让灯泡从截止点到测量毛细管开始的体积= V
设测量毛细管的截面面积= a
设测量毛细管高度= hc。
因此,灯泡内气体的初始体积加上测量毛细管= V1 = V+ahc。
当汞被强迫上升到参考毛细管中的参考点零时,气体的最终体积= V2 +ah。
式中h =测量毛细管中压缩气体的高度
P1 =未知气体的施加压力。
P2 =气体末态压力,即压缩后的压力= P1+h

应用程序

麦克劳德计是用来测量真空压力的。

麦克劳德量规的优点

(i)它与气体组成无关。
(ii)作为校准其他低压仪表的参考标准。
(iii)施加压力与h呈线性关系
(iv)不需要对麦克劳德表读数进行校正。

麦克劳德量规的局限性

(1)要测量压力的气体应服从波义耳定律
(ii)必须设置湿气疏水器,以避免任何相当大的蒸汽进入压力表。
(iii)仅以抽样方式进行测量。
(iv)它不能给出连续的输出

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