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真空技术介绍-概述

来源:http://www.fengfavac.com浏览量:载入中...发布时间:2019.01.30


1.1.1 真空–定义

真空的通俗定义是指空间中的压力低于大气压力时所产生的状态。这些压力可通过均匀分布在该空间的气体或蒸汽来产生。

真空的标准定义是“气体密度在容器中的压力低于周围环境大气压或者低于300mbar。即:低于地球表面的大气压力。

 

1.1.2 真空概述

标准定义中规定的 300 mbar 的意义在考虑到气压公式时就 变得显而易见了。由于一定区域中气柱重量的减少,气压随 高度增加而下降。

 

公式 1-1: 气压公式

在高度处的气压

海平面的气压 = 1,013.25 mbar 或 101,325 Pa

g 重力加速度 = 9.81 m s-2

0℃时海平面的空气密度 = 1.293 kg m-3

如果为了简化之目的,我们假设空气密度、重力加速度以及 海平面的气压是恒定不变的,通过汇总,我们得出:

 


公式 1-2: 数值气压公式

如果 /2 并对方程求解得出h,其结果是一半高度值 = 5,548 m。换句话说 :高度每增加 5,548 km,气压则减半。

如果公式中的高度值用珠穆朗玛峰的高度代替,我们得到的压力为 335 mbar,或用正式的 SI(国际单位制)单位表 示为 33,500 Pa 或 335 hPa。这就解释了标准定义中规定 300 mbar 作为地球表面气压的原因。

在本手册中,我们将以SI 单位 Pa 结合前缀“hecto”来规定压力,以将符合标准的 SI 单位与欧洲常用的 mbar 数值关联起来。

在地球表面上方约 10,000 m 的客机巡航高度处,气压已下降至 290 hPa。气象气球上升至高达 30 km 的高度,此处的 压力为 24 hPa。极轨气象卫星在高度约为800 km 处沿太阳同步的极地轨道飞行。此处的压力已经下降到约 10-6 hPa。 离地球、太阳或太阳系的距离越远,压力就会变得越低。目前发现的已知压力存在于星际空间。

在技术应用的范围内,压力并不是的,而是相对于大气压力。低于大气压的压力范围表示为负数或百分比。 这方面的例子有气缸上的压力计、减压器 或真空起重工具或真空输 送系统的使用。

在地球上使用不同类型的真空泵来产生真空。图 1.1 中给出了重要的真空泵和真空测量仪器的工作范围概览:真空概览 




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