試驗(yàn)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(zhǎng)玻璃管注滿了汞并倒置于盛有汞的槽里時(shí),發(fā)現(xiàn)了汞柱頂端的空間即是真空。這也同時(shí)首先使人們知道我們?nèi)祟惥咕幼≡谝粋€(gè)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(zhǎng)度”單位來(lái)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(yàn)變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有! 試驗(yàn)變壓器隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人類對(duì)客觀世界認(rèn)識(shí)的不斷深化,人們認(rèn)識(shí)到所謂“真空度”實(shí)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?。环粗婵斩仍降?,即氣體壓力越大。真空度的上限就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,即
760毫米汞柱。l標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)量單位的定義,需要有一個(gè)命名其數(shù)值為1的固定量的要求,以毫米汞柱為計(jì)量單位便可得到下面關(guān)系式: 試驗(yàn)變壓器l毫米汞柱
= l/760標(biāo)準(zhǔn)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(jì)量單位是不盡科學(xué)合理的。首先它類似于長(zhǎng)度的計(jì)量單位,沒有體現(xiàn)壓力這個(gè)物理量的概念,其次它依賴于汞密度的測(cè)量水平,并不是一個(gè)**單位,也不便于口述和書寫。因此在 1958年第四屆國(guó)際真空會(huì)議上決定采用“托”(Torr)來(lái)作為真空度的單位,以替代“毫米汞柱”,并以此來(lái)紀(jì)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(yàn)變壓器l托
= l/760標(biāo)準(zhǔn)大氣壓= 133.322牛頓/米2, 這是一個(gè)**單位,其不隨汞密度、溫度和重力加速度而變化,又與長(zhǎng)度單位明顯區(qū)別開來(lái)。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(wàn)分之一的微小差別,實(shí)際使用時(shí)完全可以忽略。試驗(yàn)變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有!
試驗(yàn)變壓器氣體分子動(dòng)力學(xué)理論的發(fā)展揭示了真空的本質(zhì)。真空度實(shí)質(zhì)上是氣體分子對(duì)容納其存在的容器壁上單位面積的總沖量(或動(dòng)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(duì)此,人們有充分理由提出為什么非要把真空度的計(jì)量單位從壓力計(jì)量單位中獨(dú)立出來(lái),另立體系呢?為了消除多種單位并用的現(xiàn)象,便于人們?cè)诳蒲泻蜕a(chǎn)活動(dòng)中避免繁瑣的單位制之間的換算及其帶來(lái)的換算誤差,有必要一致采用人們所公認(rèn)的,并能清晰表達(dá)其物理概念的計(jì)量單位。作為制定國(guó)際單位制
(SI)的權(quán)威機(jī)構(gòu)是國(guó)際計(jì)量大會(huì)(CGPM),根據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,在1971年第十四屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上針對(duì)壓力計(jì)量單位規(guī)定了專門名稱“帕”(Pa),并作為國(guó)際單位制的一個(gè)導(dǎo)出單位。帕斯卡(B·Pascal 1623~1662)是有名的法國(guó)試驗(yàn)變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有! 試驗(yàn)變壓器數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家。他利用汞氣壓計(jì)發(fā)現(xiàn)了汞柱隨高度而變化,并創(chuàng)立了水壓機(jī)的理論基礎(chǔ)——帕斯卡定律而聞名于世。為了紀(jì)念這位杰出的科學(xué)家,壓力、機(jī)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(lái)命名。試驗(yàn)變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有! 1984年2月27日我國(guó)國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于在我國(guó)統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》,明確規(guī)定了以國(guó)際單位制單位為基礎(chǔ)的我國(guó)法定計(jì)量單位。其中關(guān)于壓力、壓強(qiáng)、應(yīng)力包括真空度等物理量的計(jì)量單位規(guī)定采用國(guó)際單位制中具有專門名稱的導(dǎo)出單位“帕斯卡”,單位符號(hào)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(yàn)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(jì)量單位均應(yīng)予以淘汰,表1列出了應(yīng)予淘汰的計(jì)量單位和符號(hào),以及它們與法定計(jì)量單位之間的換算關(guān)系。
應(yīng)予淘汰的壓力計(jì)量單位和符號(hào)
應(yīng)淘汰的壓力單位的名稱單位符號(hào) 用法定計(jì)量單位表示的形式值
毫巴 mb 100 Pa
托 torr 133.322 Pa
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 atm 101325 Pa
工程大氣壓 at 98.0665 Pa
達(dá)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(yàn)變壓器除此之外,應(yīng)該還須指出在真空技術(shù)中另一個(gè)常用的表示氣體流量或密封器件漏率的計(jì)量單位也必須作相應(yīng)的更動(dòng)。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(shí)間內(nèi)進(jìn)入
(或逸出)真空系統(tǒng)的氣體量,它們的計(jì)量單位具有同一量綱。以往它的計(jì)量單位也相當(dāng)混亂,常見的有托·升/秒、(流西克lusec)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓·米3/秒等。按照法定計(jì)量單位制的單位來(lái)說(shuō),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(lái)有關(guān)真空度的計(jì)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(jì)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(guó)法制計(jì)量單位還不過(guò)是近幾年的事,采用新的計(jì)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(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)務(wù)院關(guān)于統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令,持之以恒堅(jiān)持下去,相信定會(huì)受到人們,尤其是廣大真空科技工作者的歡迎和擁護(hù),并在我國(guó)真空科學(xué)技術(shù)事業(yè)的發(fā)展和國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流的活動(dòng)中得到益處。
附錄:
中國(guó)上海測(cè)試中心(上海市計(jì)量測(cè)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(huì)綜合性測(cè)試技術(shù)服務(wù)而建立的技術(shù)機(jī)構(gòu)。1984年,被科技部定為***測(cè)試中心,并要求逐步建設(shè)成為“分析測(cè)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(cè)試的技術(shù)服務(wù)中心”。
上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院是上海市政府計(jì)量行政部門依法設(shè)置的國(guó)家法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu),也是國(guó)務(wù)院計(jì)量行政部門批準(zhǔn)建立的華東地區(qū)法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)——華東國(guó)家計(jì)量測(cè)試中心,同時(shí)也是國(guó)家科技部批準(zhǔn)建立的***分析測(cè)試中心——中國(guó)上海測(cè)試中心。國(guó)家計(jì)量器具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(上海)是在上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院基礎(chǔ)上籌建的,是國(guó)內(nèi)**的在地方計(jì)量機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上籌建的綜合性***計(jì)量器具質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。試驗(yàn)變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有!
掛靠我院的國(guó)家金銀制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(上海)、上海市環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總站、上海市電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站、上海市貴金屬寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站、上海市信息系統(tǒng)及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站、上海市氣體化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站,同時(shí)也是上海市計(jì)量測(cè)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(cè)的技術(shù)部門。試驗(yàn)變壓器應(yīng)用性能的廣泛性,值得擁有!
上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院、華東國(guó)家計(jì)量測(cè)試中心、中國(guó)上海測(cè)試中心、國(guó)家計(jì)量器具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(上海)、國(guó)家金銀制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(上海)通過(guò)了中國(guó)國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)的計(jì)量認(rèn)證。同時(shí),我院通過(guò)了國(guó)家認(rèn)監(jiān)委的食品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的計(jì)量認(rèn)證。掛靠我院的各上海市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站通過(guò)了上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局的計(jì)量認(rèn)證。計(jì)量認(rèn)證范圍可通過(guò)“機(jī)構(gòu)名稱”和“產(chǎn)品/產(chǎn)品類別”、“項(xiàng)目/參數(shù)”進(jìn)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(huì)、服務(wù)企業(yè)作為自己的一項(xiàng)神圣使命,為上海的科技**、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐。多年來(lái),為上海**塊石英電子表的誕生、桑塔那轎車國(guó)產(chǎn)化、風(fēng)云衛(wèi)星、大橋斜拉索、秦山核電站、浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)等多個(gè)重大工程、大型企業(yè)提供了測(cè)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(biāo)準(zhǔn),起到了技術(shù)平臺(tái)的作用。