机械式真空表怎么读？从压力至真空度的解析说明

机械式真空表怎么读？从压力至真空度的解析说明

在科学与工业领域，压力与真空度是关键的测量参数，影响着许多仪器的正确运行和环境控制。本文将深入探讨压力与真空度的定义、测量方式、相关单位以及实际案例的应用说明。

一、压力的基础知识

压力是物体表面受到的力量，通常以单位面积承受。在物理学中，压力可以用力（force）除以面积（area）的比值来表示，即：P = f / a。这意味著压力的大小取决于施加在物体上的力量大小以及这个力量作用的面积大小。例如，當您坐在椅子上时，您的体重施加在椅子表面上，这会产生压力。如果您坐在一把小椅子上，相同的体重将施加在一个较小的面积上，因此产生的压力将更大；相反，如果您坐在一张大椅子上，相同的体重将分散在一个较大的面积上，因此产生的压力将更小。压力的单位通常使用帕斯卡（Pascal，Pa）来表示，其中1帕斯卡等于每平方米受到1牛顿的力。除了帕斯卡，常见的压力单位还包括巴（bar）、psi（pounds per square inch）、mbar（毫巴）等，这些单位在不同的应用场景中可能更为常见。

二、大气压力与其测量

大气压力是指大气对地球表面或其他物体施加的压力，是周围环境中普遍存在的一种压力形式。大气压力的测量对于气象学、航空航天、工程和科学研究等领域都具有重要意义。大气压力的单位包括标准大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）、帕斯卡（Pa）、托尔（Torr）等。标准大气压是指在海平面上的平均大气压力，等于760毫米汞柱高度或101325帕斯卡。这些单位之间可以通过一些转换关系进行转换，例如1 atm等于760 mmHg或101325 Pa。测量大气压力的方法主要包括水银液柱压力计和气压计两种。水银液柱压力计利用水银柱的重力受力来测量大气压力，通过水银液柱的高度来表示大气压力的大小，常见的单位是毫米汞柱（mmHg）。而气压计则是利用气压对封闭空间内压力的影响来测量大气压力，常见的气压计包括晴雨气压计和压力表等。除了上述常见的单位外，托（Torr）特别常用于真空技术相关领域。1托等于760分之1个标准大气压力，约为760mmHg。托的名称来自意大利科学家托雷切利（Evangelista Torricelli），他是第一个成功制造水银气压计并用以测量大气压力的人。

三、相对压力与绝对压力

相对压力和绝对压力是描述压力的两种不同方式，它们之间的主要区别在于是否考虑了周围环境的影响。

相对压力（相对于大气压力的差值）是指相对于周围环境的压力，通常用来测量压力的变化。这种压力通常以压力表（Gauge Pressure）测量，当压力表没有通气、通液之前，刻度显示为0，不受当地气压的影响。当压力大于周围环境的压力时，相对压力为正值；当压力小于周围环境的压力时，相对压力为负值。例如，在轮胎充气时，压力表显示的压力即为相对压力，因为它是相对于周围大气压力的变化而言。

绝对压力（相对于绝对真空的差值）则是考虑了周围环境的影响，并将周围环境的压力纳入考虑。因此，绝对压力通常包括大气压力（或其他环境压力）的影响。例如，绝对压力计（Absolute Pressure Gauge）测量的压力考虑了大气压力对测量结果的影响，因此它显示的压力是相对于真空的绝对值。在科学和工程应用中，绝对压力通常更为重要，因为它提供了更准确的测量结果，并且可以直接比较不同环境条件下的压力变化。

如果看完还是头晕晕的话，可以看看这个补充：

Jack的体重是80公斤，Sunny的体重是45公斤。Jack的绝对体重是80公斤，但相对体重是35公斤（相对于Sunny）。

四、真空度的概念与测量

真空度是指一个封闭系统中的气压低于大气压的程度，通常用来描述真空的程度或浓度。在科学、工程和制造领域中，真空度是一个重要的参数，影响着许多过程和应用的进行。让我们深入探讨真空度的概念、测量方法以及其在各个领域中的应用。首先，让我们来了解真空的概念。真空是一个不存在气体分子或粒子的区域，或者是气体密度极低的环境。在理想情况下，真空是一个绝对的空间，其中没有任何物质存在。然而，在现实中，我们通常指的是相对真空，即气压低于大气压的情况。真空度通常以压力单位来表示，例如帕斯卡（Pa）、毫巴（mbar）、托（Torr）或英寸汞柱（inHg）等。接下来，让我们来探讨测量真空度的方法。测量真空度的方法主要有几种，其中最常见的是使用真空表或真空计。真空表是一种特殊的压力表，专门用于测量低压环境中的压力，并以相对真空或绝对真空的形式显示结果。真空计则是一种专门用于测量真空度的仪器，通常使用离心式、热离离子化、冷阴极等技术来测量气体的压力，并将其转换为相对或绝对真空度的数值。

五、常见的机械式真空表解读范例

右图真空表是一个由运转中的真空泵测得的数字，该表可分为内圈及外圈，两者的单位不同（粉红色数字为inHg，黑色数字为cmHg），以下将以外圈（黑色数字）作为解读范例。PS（通常表压力都是相压力喔）！

指针指数为66cmHg（负号习惯上不显示），表示目前真空泵正将66cmHg的气压往外抽，也就是真空泵吸入口的压力比大气压少了66cmHg，也就是-66cmHg，所以目前的吸入口的真空度为-66cmHg（相对压力）；换句话说，吸入口目前的绝对压力为（76 - 66 =10cmHg）。

在经过机械式真空表的解读范例后，我们得以深入了解压力与真空度的关联以及如何正确地解读相关数据。在科学与工业领域中，对于压力和真空度的准确测量和理解至关重要。压力和真空度的概念不仅在理论上有所涉及，更是实际应用中不可或缺的基础。通过本文的介绍，希望大家将能够掌握压力和真空度的基本知识，了解相对压力与绝对压力之间的区别，同时，我们也提供了真空度概念及其测量方法的详细介绍，并通过范例解析展示了机械式真空表的使用方式，希望大家都能从这篇文章中得到所需要的的相关知识喔！