試驗變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有!
試驗變壓器其真空的發(fā)現(xiàn)始于
1643年,當(dāng)意大利的物理學(xué)家托里拆里( E.Torricelli 1608~1647)將一端密封的長玻璃管注滿了汞并倒置于盛有汞的槽里時,發(fā)現(xiàn)了汞柱頂端的空間即是真空。這也同時首先使人們知道我們?nèi)祟惥咕幼≡谝粋€充滿大氣壓力的環(huán)境空間之中!而大氣的壓力正等于高度為760毫米汞柱的重量。因此,人們*初就選用毫米汞柱(mmHg)這一奇特的“長度”單位來表示真空的程度,并一直沿襲使用下去,至今我們?nèi)钥稍谠S多老式的真空儀表上看到它的存在。試驗變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有! 試驗變壓器隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,人類對客觀世界認識的不斷深化,人們認識到所謂“真空度”實質(zhì)上與氣體壓力是同一物理概念。真空度越高,即氣體壓力越??;反之真空度越低,即氣體壓力越大。真空度的上限就是一個標準大氣壓,即
760毫米汞柱。l標準大氣壓又稱物理大氣壓,指的是地球大氣層的大氣在海平面上的壓力。其定義為在標準重力加速度 g=980.665厘米/秒2,溫度T=273 K,760毫米高的汞所施加的壓力。若把 273K下汞密度定義為13.59509克/厘米3,則該數(shù)值相當(dāng)于101325牛頓/米2。根據(jù)計量單位的定義,需要有一個命名其數(shù)值為1的固定量的要求,以毫米汞柱為計量單位便可得到下面關(guān)系式: 試驗變壓器l毫米汞柱
= l/760標準大氣壓=133.322牛頓/米2 然而,人們看到以毫米汞柱(mmHg)作為真空度的計量單位是不盡科學(xué)合理的。首先它類似于長度的計量單位,沒有體現(xiàn)壓力這個物理量的概念,其次它依賴于汞密度的測量水平,并不是一個**單位,也不便于口述和書寫。因此在 1958年第四屆國際真空會議上決定采用“托”(Torr)來作為真空度的單位,以替代“毫米汞柱”,并以此來紀念有名的意大利物理學(xué)家,真空的發(fā)現(xiàn)者托里拆里。這樣:
試驗變壓器l托
= l/760標準大氣壓= 133.322牛頓/米2, 這是一個**單位,其不隨汞密度、溫度和重力加速度而變化,又與長度單位明顯區(qū)別開來。由上可見,“托”、“毫米汞柱”的差異主要是定義上的,而在數(shù)值上僅有約七百萬分之一的微小差別,實際使用時完全可以忽略。試驗變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有!
試驗變壓器氣體分子動力學(xué)理論的發(fā)展揭示了真空的本質(zhì)。真空度實質(zhì)上是氣體分子對容納其存在的容器壁上單位面積的總沖量(或動量變化)值的量度。因此,“真空度”、“氣體壓力”源于同一物理概念。對此,人們有充分理由提出為什么非要把真空度的計量單位從壓力計量單位中獨立出來,另立體系呢?為了消除多種單位并用的現(xiàn)象,便于人們在科研和生產(chǎn)活動中避免繁瑣的單位制之間的換算及其帶來的換算誤差,有必要一致采用人們所公認的,并能清晰表達其物理概念的計量單位。作為制定國際單位制
(SI)的權(quán)威機構(gòu)是國際計量大會(CGPM),根據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,在1971年第十四屆國際計量大會上針對壓力計量單位規(guī)定了專門名稱“帕”(Pa),并作為國際單位制的一個導(dǎo)出單位。帕斯卡(B·Pascal 1623~1662)是有名的法國試驗變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有! 試驗變壓器數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家。他利用汞氣壓計發(fā)現(xiàn)了汞柱隨高度而變化,并創(chuàng)立了水壓機的理論基礎(chǔ)——帕斯卡定律而聞名于世。為了紀念這位杰出的科學(xué)家,壓力、機械應(yīng)力、聲壓、表面壓力、真空度等量的
SI單位就以他的名字來命名。試驗變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有! 1984年2月27日我國國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令》,明確規(guī)定了以國際單位制單位為基礎(chǔ)的我國法定計量單位。其中關(guān)于壓力、壓強、應(yīng)力包括真空度等物理量的計量單位規(guī)定采用國際單位制中具有專門名稱的導(dǎo)出單位“帕斯卡”,單位符號為“ Pa”,定義1Pa等于垂直于面積為1m2的表面上均勻作用1N的壓力,即:試驗變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有!
l帕(Pa)= l牛頓/米2(N/m2)
這樣,在真空技術(shù)中以往常用的如“托”/“毫米汞柱”/“毫巴”等真空度計量單位均應(yīng)予以淘汰,表1列出了應(yīng)予淘汰的計量單位和符號,以及它們與法定計量單位之間的換算關(guān)系。
應(yīng)予淘汰的壓力計量單位和符號
應(yīng)淘汰的壓力單位的名稱單位符號 用法定計量單位表示的形式值
毫巴 mb 100 Pa
托 torr 133.322 Pa
標準大氣壓 atm 101325 Pa
工程大氣壓 at 98.0665 Pa
達因每平方厘米 dyn / cm2 0.1 Pa
毫米水柱 mm H2O 9.80665 Pa
毫米汞柱 mm Hg 133.322 Pa
磅力每平方英寸 PSI, P.S.I 6894.7 Pa
千克力每平方米 kgf/m2 9.80665 Pa
試驗變壓器除此之外,應(yīng)該還須指出在真空技術(shù)中另一個常用的表示氣體流量或密封器件漏率的計量單位也必須作相應(yīng)的更動。所謂氣體流量指的是泵抽速率和入口壓力的乘積,而漏率是單位時間內(nèi)進入
(或逸出)真空系統(tǒng)的氣體量,它們的計量單位具有同一量綱。以往它的計量單位也相當(dāng)混亂,常見的有托·升/秒、(流西克lusec)、標準大氣壓·米3/秒等。按照法定計量單位制的單位來說,它應(yīng)該是功率的單位,即瓦(W),為了明顯起見,仍可通用帕·升/秒的單位。 綜上所述,數(shù)百年來有關(guān)真空度的計量單位由于歷史原因發(fā)生的變化或更改是屢見不鮮的,某些計量單位在一些人的頭腦中形成習(xí)慣或偏見也是不足為怪的。而規(guī)定使用我國法制計量單位還不過是近幾年的事,采用新的計量單位一下子可能不太容易被接受也是合乎情理的。但是我們一定要認真貫徹執(zhí)行國務(wù)院關(guān)于統(tǒng)一實行法定計量單位的命令,持之以恒堅持下去,相信定會受到人們,尤其是廣大真空科技工作者的歡迎和擁護,并在我國真空科學(xué)技術(shù)事業(yè)的發(fā)展和國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流的活動中得到益處。
附錄:
中國上海測試中心(上海市計量測試技術(shù)研究院)是政府按照集中投入大型科學(xué)儀器,開展科學(xué)技術(shù)研究,為社會綜合性測試技術(shù)服務(wù)而建立的技術(shù)機構(gòu)。1984年,被科技部定為***測試中心,并要求逐步建設(shè)成為“分析測試方法的研究中心,儀器分析技術(shù)人員的培訓(xùn)中心,分析測試的技術(shù)服務(wù)中心”。
上海市計量測試技術(shù)研究院是上海市政府計量行政部門依法設(shè)置的國家法定計量檢定機構(gòu),也是國務(wù)院計量行政部門批準建立的華東地區(qū)法定計量檢定機構(gòu)——華東國家計量測試中心,同時也是國家科技部批準建立的***分析測試中心——中國上海測試中心。國家計量器具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)是在上海市計量測試技術(shù)研究院基礎(chǔ)上籌建的,是國內(nèi)**的在地方計量機構(gòu)基礎(chǔ)上籌建的綜合性***計量器具質(zhì)檢機構(gòu)。試驗變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有!
掛靠我院的國家金銀制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)、上海市環(huán)境保護產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗總站、上海市電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、上海市貴金屬寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、上海市信息系統(tǒng)及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、上海市氣體化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站,同時也是上海市計量測試技術(shù)研究院設(shè)立的專門從事環(huán)保產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、貴金屬寶玉石、信息系統(tǒng)及產(chǎn)品、氣體化工產(chǎn)品檢測的技術(shù)部門。試驗變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有!
上海市計量測試技術(shù)研究院、華東國家計量測試中心、中國上海測試中心、國家計量器具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)、國家金銀制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)通過了中國國家認證認可監(jiān)督管理委員會的計量認證。同時,我院通過了國家認監(jiān)委的食品檢驗機構(gòu)的計量認證。掛靠我院的各上海市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站通過了上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的計量認證。計量認證范圍可通過“機構(gòu)名稱”和“產(chǎn)品/產(chǎn)品類別”、“項目/參數(shù)”進行查詢。
按照建立的初衷和科技部的要求,中心始終把服務(wù)社會、服務(wù)企業(yè)作為自己的一項神圣使命,為上海的科技**、經(jīng)濟發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐。多年來,為上海**塊石英電子表的誕生、桑塔那轎車國產(chǎn)化、風(fēng)云衛(wèi)星、大橋斜拉索、秦山核電站、浦東國際機場等多個重大工程、大型企業(yè)提供了測試服務(wù),并制定或參與制定了一批產(chǎn)品、系統(tǒng)等方面的技術(shù)標準,起到了技術(shù)平臺的作用。