壓縮式真空計(jì)的靈敏度及測量范圍

　　壓縮式真空計(jì)靈敏度可定義為dh/dp，即單位壓力變化所對應(yīng)的水銀液面高度變化。一臺(tái)壓縮式真空計(jì)可以有一個(gè)平方刻度，同時(shí)還可以有幾個(gè)直線刻度。

　　對于平方刻度，由式

　　p=Kh²

　　求得靈敏度為

　　由下式可看出，平方刻度時(shí)靈敏度與水銀液面高度差h有關(guān)，即與被測壓力有關(guān)。最高靈敏度出現(xiàn)在最小的h值上，即出現(xiàn)在低壓力時(shí)。還可以看出，降低 K可以提高靈敏度，也就是應(yīng)增大玻璃泡的容積V和減小毛細(xì)管的直徑d。

　　在使用直線刻度時(shí)，壓力由式

p=K·h₁·h=K_lineh

　　表示，其靈敏度為

　　由上式可見，靈敏度與h無關(guān)，即在全量程上各點(diǎn)靈敏度都恒定不變。

　　靈敏度主要取決于V、d、h等值。若V過大，充填真空計(jì)所需的水銀量就過多，則水銀的重量就可能將玻璃泡壓碎，所以一般合理的V約為500cm3左右；毛細(xì)管直徑d如過小，在水銀下降時(shí)由于表面張力而可能使其停留在毛細(xì)管里，給測量造成困難，所以一般毛細(xì)管內(nèi)徑最小取d=0.8mm左右；水銀面高度差h如果小于1mm，也會(huì)造成較大測量誤差。因此，壓縮式真空計(jì)靈敏度在(2～5)×10^-3mm/Pa范圍內(nèi)。

　　壓縮式真空計(jì)的壓力測量范圍也取決于V、d、h和毛細(xì)管的總長度。如取 h=1mm，毛細(xì)管最長取100mm，則采用平方刻度測量的壓力范圍為4個(gè)數(shù)量級(jí)，而直線刻度的壓力測量范圍只有兩個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，工作用壓縮式真空計(jì)的測量范圍為10²～10^-3 Pa。

　　為了擴(kuò)展測量范圍，可對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，如測量高壓力(低真空)的寬量程壓縮式真空計(jì)、旋轉(zhuǎn)式壓縮式真空計(jì)、測量高真空的油壓縮式真空計(jì)，等等。下圖所示為旋轉(zhuǎn)式壓縮式真空計(jì)。其操作方便，用平方刻度法測量。由于結(jié)構(gòu)尺寸較小，毛細(xì)管內(nèi)徑較粗，所以其測量范圍為10²～10^-1Pa。在不測量時(shí)將真空計(jì)水平放置（如圖a所示），水銀流入貯存器中，真空計(jì)其余部分與被測真空系統(tǒng)相通。真空系統(tǒng)被抽空后進(jìn)行測量時(shí)，將真空計(jì)旋轉(zhuǎn)至垂直位置（如圖b所示），水銀升到毛細(xì)管內(nèi)。充入真空計(jì)中的水銀量，在垂直位置時(shí)比較毛細(xì)管中的水銀面正好處在測量毛細(xì)管的內(nèi)部頂端（基準(zhǔn)線處）。

圖 旋轉(zhuǎn)式壓縮式真空計(jì)

1-旋轉(zhuǎn)中心 2-水銀