真空計(jì)的工作原理是什么

更新時(shí)間：2025-08-15

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真空計(jì)的工作原理因類型不同而存在差異，主要基于氣體在不同真空度下的物理特性（如熱傳導(dǎo)、電離、力平衡、壓縮等）與壓力的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)測量。以下按常見類型詳細(xì)說明其工作原理：

U 形玻璃管內(nèi)充有汞、油等低蒸氣壓工作液，一端連接被測真空系統(tǒng)，另一端通大氣或抽成真空。
當(dāng)被測系統(tǒng)壓力與另一端壓力存在差異時(shí)，液柱會(huì)產(chǎn)生高度差（Δh）。
根據(jù)流體靜力學(xué)公式 $P = ρ g Δ h$ （其中 $ρ$ 為工作液密度， $g$ 為重力加速度），通過液柱差即可直接計(jì)算被測壓力。

核心原理：基于玻意耳定律（一定質(zhì)量氣體，溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比），通過壓縮氣體放大壓力信號(hào)實(shí)現(xiàn)測量。
具體過程：

規(guī)管與被測真空系統(tǒng)連接，內(nèi)部封存一定體積（ $V$ ）的被測氣體。
推動(dòng)汞柱上升，將氣體壓縮至毛細(xì)管內(nèi)的小體積（ $v$ ），此時(shí)壓縮后的氣體壓力可通過汞柱高度差（ $h$ ）直接讀出（相當(dāng)于大氣壓與壓縮后壓力的差值）。
根據(jù)玻意耳定律 $P ? V = p ? v$ （ $P$ 為原始?jí)毫Γ?span id="1tbjghdg7xec" class="container-rkuXQi math-inline single-Z69glH" data-custom-copy-text="p" style="-webkit-font-smoothing: antialiased; box-sizing: border-box; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); outline: none; border: 0px solid; margin: 0px !important; padding: 0px; display: inline-flex; max-width: 100%; overflow: auto hidden; overflow-anchor: auto;"> $p$ 為壓縮后壓力），計(jì)算得出原始真空度 $P = \frac{p ? v}{V}$ 。

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