真空技術(shù)常用公式
1、玻義爾定律體積V，壓強(qiáng)P，P·V＝常數(shù) 一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與氣體的體積成反比。 即P1/P2＝V2/V1
2、蓋·呂薩克定律 當(dāng)壓強(qiáng)P不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，其體積V與絕對(duì)溫度T成正比： V1/V2＝T1/T2＝常數(shù) 當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高(或P降低)1℃，則它的體積比原來(lái)增加(或縮 小)1/273。
3、查理定律 當(dāng)氣體的體積V保持不變，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)P與其他絕對(duì)溫度T成正比，即： P1/P2＝T1/T2 在一定的體積下，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高(或降低)1℃，它的壓強(qiáng)比原來(lái)增加(或減 少)1/273。
4、平均自由程： λ＝(5×10-3)/P (cm)
5、抽速： S＝dv/dt (升/秒)或 S＝Q/P Q＝流量(托·升/秒) P＝壓強(qiáng)(托) V＝體積(升) t＝時(shí)間(秒)
6、通導(dǎo)： C＝Q/(P2-P1) (升/秒)
7、真空抽氣時(shí)間： 對(duì)于從大氣壓到1托抽氣時(shí)間計(jì)算式： t＝8V/S (經(jīng)驗(yàn)公式) V為體積，S為抽氣速率，通常t在5~10分鐘內(nèi)選擇。
8、維持泵選擇： S維＝S前/10
9、擴(kuò)散泵抽速估算： S＝3D2 (D＝直徑cm）
10、羅茨泵的前級(jí)抽速： S＝(0.1~0.2)S羅 (l/s)
11、漏率： Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1) Q漏－系統(tǒng)漏率(mmHg·l/s) V－系統(tǒng)容積(l) P1－真空泵停止時(shí)系統(tǒng)中壓強(qiáng)(mmHg) P2－真空室經(jīng)過(guò)時(shí)間t后達(dá)到的壓強(qiáng)(mmHg) t－壓強(qiáng)從P1升到P2經(jīng)過(guò)的時(shí)間(s)
12、粗抽泵的抽速選擇： S＝Q1/P預(yù) (l/s) S=2.3V·lg(Pa/P預(yù))/t S－機(jī)械泵有效抽速 Q1－真空系統(tǒng)漏氣率(托·升/秒) P預(yù)－需要達(dá)到的預(yù)真空度(托) V－真空系統(tǒng)容積(升) t－達(dá)到P預(yù)時(shí)所需要的時(shí)間 Pa－大氣壓值(托)
13、前級(jí)泵抽速選擇： 排氣口壓力低于一個(gè)大氣壓的傳輸泵如擴(kuò)散泵、油增壓泵、羅茨泵、渦輪分子泵等，它們工作時(shí)需要前級(jí)泵來(lái)維持其前級(jí)壓力低于臨界值，選用的前級(jí)泵必須能將主泵的z*大氣體量排走，根據(jù)管路中，各截面流量恒等的原則有： PnSg≥PgS 或 Sg≥Pgs/Pn Sg－前級(jí)泵的有效抽速(l/s) Pn－主泵臨界前級(jí)壓強(qiáng)(z*大排氣壓強(qiáng))(l/s) Pg－真空室z*高工作壓強(qiáng)(托) S－主泵工作時(shí)在Pg時(shí)的有效抽速。(l/s)
14、擴(kuò)散泵抽速計(jì)算公式： S＝Q/P＝(K·n)/(P·t)(升/秒) 式中：S－被試泵的抽氣速率(l/s) n－滴管內(nèi)油柱上升格數(shù)(格) t－油柱上升n格所需要的時(shí)間(秒) P－在泵口附近測(cè)得的壓強(qiáng)(托) K－滴管系數(shù)(托·升/秒) K＝V0·(L/n)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt 其中V0－滴管和真空膠管的原始容積(升) L－滴管刻度部分的長(zhǎng)度(mm) n－滴管刻度部分的格數(shù)(格) Υ0－油的比重(克/厘米3) Υm－汞的比重(克/厘米3) Pa－當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)(托) △Vt－滴管的刻度上的一格的對(duì)應(yīng)的容積(升/格)
15、旋片真空泵的幾何抽速計(jì)算公式： S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s) 式中：Z為旋片數(shù)，n為轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)，L為泵腔長(zhǎng)度，D為泵腔直徑，d為轉(zhuǎn)子直徑(cm)，Kv 為容積利用系數(shù)(一般取95％)。
16、O型橡膠槽深B＝0.7D D為橡膠直徑，槽寬C＝1.6B
17、方形橡膠槽深B＝0.8A
