1.2 真空計量單位
1927年第七次國際計量大會上,給標準大氣壓做了定義。其定義條件:重力加速度為980.665cm/s2;水銀溫度為0℃;水銀密度13.5951g/cm3。在這種條件下,760mm高的汞柱產生的壓力,稱為標準大氣壓。其值:
1atm=1013250.144354dyn/cm2
由此定義標準毫米汞柱(mmHg)值:
1mmHg=(1/760)atm
可見,這種標準大氣壓,依賴于汞密度的測量精度,不能給出最終值。因而,1954年第十次國際計量大會,又重新定義了標準大氣壓。其值:
1atm=1013250dyn/cm2=101325N/m2
雖然重新定義了標準大氣壓,但mmHg仍用1927年定義值。
毫米汞柱這個壓力單位書寫不方便。因而,為了紀念發現真空的托里拆利(Torricelli),德國把毫米汞柱命名為“托”(Torr)。后來,國際標準化組織使用“Torr”作為壓力單位。托值規定為標準大氣壓(1954年定義)的1/760。即
1Torr=(1/760)atm
由于1927年與1954年定義的標準大氣壓值有差別,因而造成1mmHg比1Torr大1.9×10-4dyn/cm2。由于兩者差值較小,故通常認為1mmHg近似等于1Torr。
1958年第一次國際真空會議上,正式規定以“托”作為真空度的計量單位。后來,我國也普遍地使用了這個單位。
國際單位制和我國法定計量單位制中的壓力單位,既不使用mmHg,也不使用Torr,而是采用N/m2。
為了紀念17世紀世界著名的法國數學家、物理學家帕斯卡,由法國建議,并經國際計量委員會通過,給N/m2一個專用名詞,稱為“帕斯卡(Pascal)”,簡稱為“帕”(Pa)。
1971年第十次國際計量大會正式采用帕斯卡這個壓力單位,其值:
1Pa=1N/m2=7.5006×10-3Torr
這個單位由于讀和寫方便,又能與其他計量單位統一起來,因而,逐漸被各國使用。
國際單位制中,壓力單位還使用巴(bar)和標準大氣壓(atm),二者與Pa的關系如下:
1bar=105Pa
或者
1atm=1.01325×105Pa
工程應用上也常將1atm值近似取為1×105Pa。
真空設備制造中,當使用壓力高于100Pa,有時采用百分真空度表示壓力,即
(1-2)
式中 δ——真空度的百分數;
p——真空設備中氣體壓力,Pa。
我國法定計量單位制規定的壓力單位為帕(Pa),吉帕(1GPa=109Pa),兆帕(1MPa=106Pa),千帕(1kPa=103Pa),毫帕(1mPa=10-3Pa),微帕(1μPa=10-6Pa)。真空技術領域中,真空度的計量單位為Pa。
目前國際上,真空度的計量單位各國不同,常用單位有帕(Pa),巴(bar),毫巴(mbar),托(Torr),毫米汞柱(mmHg)。各種單位的換算關系見表1-3。
表1-3 常用壓力單位換算
