機械式真空錶怎麼看？從壓力至真空度的解析說明
機械式真空錶怎麼看？從壓力至真空度的解析說明
在科學與工業領域，壓力與真空度是關鍵的測量參數，影響著許多儀器的正確運行和環境控制。為了幫助讀者更好地理解這些概念，本文將深入探討壓力與真空度的定義、測量方式、相關單位以及實際案例應的應用說明。
一、壓力的基礎知識
壓力是物體表面受到的力量，通常以單位面積承受。在物理學中，壓力可以用來描述物體之間的相互作用，以及物體受到的外部力量。理解壓力的基礎知識對於科學、工程和日常生活都至關重要。首先，我們來看一下壓力的基本定義。壓力（Pressure）可以用力（force）除以面積（area）的比值來表示，即：P= f / a。這意味著壓力的大小取決於施加在物體上的力量大小以及這個力量作用的面積大小。例如，當您坐在椅子上時，您的體重施加在椅子表面上，這會產生壓力。如果您坐在一把小椅子上，相同的體重將施加在一個較小的面積上，因此產生的壓力將更大；相反，如果您坐在一張大椅子上，相同的體重將分散在一個較大的面積上，因此產生的壓力將更小。壓力的單位通常使用帕斯卡（Pascal，Pa）來表示，其中1帕斯卡等於每平方公尺受到1牛頓的力。除了帕斯卡，常見的壓力單位還包括巴（bar）、psi（pounds per square inch）、mbar（毫巴）等，這些單位在不同的應用場景中可能更為常見。
二、大氣壓力與其測量
大氣壓力是指大氣對地球表面或其他物體施加的壓力，是我們周圍環境中普遍存在的一種壓力形式。大氣壓力的測量對於氣象學、航空航天、工程和科學研究等領域都具有重要意義。大氣壓力的單位包括標準大氣壓（atm）、毫米汞柱（mmHg）、帕斯卡（Pa）、托爾（Torr）等。標準大氣壓是指在海平面上的平均大氣壓力，等於760毫米汞柱高度或101325帕斯卡。這些單位之間可以通過一些轉換關係進行轉換，例如1 atm等於760 mmHg或101325 Pa。測量大氣壓力的方法主要包括水銀液柱壓力計和氣壓計兩種。水銀液柱壓力計利用水銀柱的重力受力來測量大氣壓力，通過水銀液柱的高度來表示大氣壓力的大小，常見的單位是毫米汞柱（mmHg）。而氣壓計則是利用氣壓對封閉空間內壓力的影響來測量大氣壓力，常見的氣壓計包括晴雨氣壓計和壓力錶等。除了上述常見的單位外，托（Torr）特別常用於真空技術相關領域。1托等於760分之1個標準大氣壓力，約為760mmHg。托的名稱來自於義大利科學家托雷切利（Evangelista Torricelli），他是第一個成功製造水銀氣壓計並用以測量大氣壓力的人。
三、相對壓力與絕對壓力
相對壓力和絕對壓力是描述壓力的兩種不同方式，它們之間的主要區別在於是否考慮了周圍環境的影響。
相對壓力(相對於大氣壓力的差值)是指相對於周圍環境的壓力，通常用來測量壓力的變化。這種壓力通常以壓力錶（Gauge Pressure）測量，當壓力錶沒有通氣、通液之前，刻度顯示為0，不受當地氣壓的影響。當壓力大於周圍環境的壓力時，相對壓力為正值；當壓力小於周圍環境的壓力時，相對壓力為負值。例如，在輪胎充氣時，壓力錶顯示的壓力即為相對壓力，因為它是相對於周圍大氣壓力的變化而言。
絕對壓力(相對於絕對真空的差值)則是考慮了周圍環境的影響，並將周圍環境的壓力納入考慮。因此，絕對壓力通常包括大氣壓力（或其他環境壓力）的影響。例如，絕對壓力計（Absolute Pressure Gauge）測量的壓力考慮了大氣壓力對測量結果的影響，因此它顯示的壓力是相對於真空的絕對值。在科學和工程應用中，絕對壓力通常更為重要，因為它提供了更準確的測量結果，並且可以直接比較不同環境條件下的壓力變化。
四、真空度的概念與測量
真空度是指一個封閉系統中的氣壓低於大氣壓的程度，通常用來描述真空的程度或濃度。在科學、工程和製造領域中，真空度是一個重要的參數，影響著許多過程和應用的進行。讓我們深入探討真空度的概念、測量方法以及其在各個領域中的應用。首先，讓我們來了解真空的概念。真空是一個不存在氣體分子或粒子的區域，或者是氣體密度極低的環境。在理想情況下，真空是一個絕對的空間，其中沒有任何物質存在。然而，在現實中，我們通常指的是相對真空，即氣壓低於大氣壓的情況。真空度通常以壓力單位來表示，例如帕斯卡（Pa）、毫巴（mbar）、托（Torr）或英寸汞柱（inHg）等。接下來，讓我們來探討測量真空度的方法。測量真空度的方法主要有幾種，其中最常見的是使用真空表或真空計。真空表是一種特殊的壓力表，專門用於測量低壓環境中的壓力，並以相對真空或絕對真空的形式顯示結果。真空計則是一種專門用於測量真空度的儀器，通常使用離心式、熱離子化、冷陰極等技術來測量氣體的壓力，並將其轉換為相對或絕對真空度的數值。
五、常見的機械式真空錶解讀範例
右圖真空表是一個由運轉中的真空幫浦測得的數字，該表可分為內圈及外圈，兩者的單位不同(粉紅色數字為inHg，黑色數字為cmHg)，以下將以外圈(黑色數字)作為解讀範例。PS(通常錶壓力都是相對壓力喔)!!!!!
指針指數為66cmHg(負號習慣上不顯示)，表示目前真空幫浦正將66cmHg的氣壓往外抽，也就是真空幫浦吸入口的壓力比大氣壓少了66cmHg，也就是-66cmHg，所以目前的吸入口的真空度為-66cmHg(相對壓力)；換句話說，吸入口目前的絕對壓力為(76 - 66 =10cmHg)。
在經由機械式真空錶的解讀範例後，我們得以深了解壓力與真空度的關聯以及如何正確地解讀相關數據。在科學與工業領域中，對於壓力和真空度的準確測量和理解至關重要。壓力和真空度的概念不僅在理論上有所涉及，更是實際應用中不可或缺的基礎。透過本文的介紹，希望大家將能夠掌握壓力和真空度的基本知識，了解相對壓力與絕對壓力之間的區別，同時，我們也提供了真空度概念及其測量方法的詳細介紹，並透過範例解析展示了機械式真空錶的使用方式，希望大家都能從這篇文章中得到所需要的相關知識喔！
在科學與工業領域，壓力與真空度是關鍵的測量參數，影響著許多儀器的正確運行和環境控制。為了幫助讀者更好地理解這些概念，本文將深入探討壓力與真空度的定義、測量方式、相關單位以及實際案例應的應用說明。
一、壓力的基礎知識
壓力是物體表面受到的力量，通常以單位面積承受。在物理學中，壓力可以用來描述物體之間的相互作用，以及物體受到的外部力量。理解壓力的基礎知識對於科學、工程和日常生活都至關重要。首先，我們來看一下壓力的基本定義。壓力（Pressure）可以用力（force）除以面積（area）的比值來表示，即：P= f / a。這意味著壓力的大小取決於施加在物體上的力量大小以及這個力量作用的面積大小。例如，當您坐在椅子上時，您的體重施加在椅子表面上，這會產生壓力。如果您坐在一把小椅子上，相同的體重將施加在一個較小的面積上，因此產生的壓力將更大；相反，如果您坐在一張大椅子上，相同的體重將分散在一個較大的面積上，因此產生的壓力將更小。壓力的單位通常使用帕斯卡（Pascal，Pa）來表示，其中1帕斯卡等於每平方公尺受到1牛頓的力。除了帕斯卡，常見的壓力單位還包括巴（bar）、psi（pounds per square inch）、mbar（毫巴）等，這些單位在不同的應用場景中可能更為常見。
二、大氣壓力與其測量
大氣壓力是指大氣對地球表面或其他物體施加的壓力，是我們周圍環境中普遍存在的一種壓力形式。大氣壓力的測量對於氣象學、航空航天、工程和科學研究等領域都具有重要意義。大氣壓力的單位包括標準大氣壓（atm）、毫米汞柱（mmHg）、帕斯卡（Pa）、托爾（Torr）等。標準大氣壓是指在海平面上的平均大氣壓力，等於760毫米汞柱高度或101325帕斯卡。這些單位之間可以通過一些轉換關係進行轉換，例如1 atm等於760 mmHg或101325 Pa。測量大氣壓力的方法主要包括水銀液柱壓力計和氣壓計兩種。水銀液柱壓力計利用水銀柱的重力受力來測量大氣壓力，通過水銀液柱的高度來表示大氣壓力的大小，常見的單位是毫米汞柱（mmHg）。而氣壓計則是利用氣壓對封閉空間內壓力的影響來測量大氣壓力，常見的氣壓計包括晴雨氣壓計和壓力錶等。除了上述常見的單位外，托（Torr）特別常用於真空技術相關領域。1托等於760分之1個標準大氣壓力，約為760mmHg。托的名稱來自於義大利科學家托雷切利（Evangelista Torricelli），他是第一個成功製造水銀氣壓計並用以測量大氣壓力的人。
三、相對壓力與絕對壓力
相對壓力和絕對壓力是描述壓力的兩種不同方式，它們之間的主要區別在於是否考慮了周圍環境的影響。
相對壓力(相對於大氣壓力的差值)是指相對於周圍環境的壓力，通常用來測量壓力的變化。這種壓力通常以壓力錶（Gauge Pressure）測量，當壓力錶沒有通氣、通液之前，刻度顯示為0，不受當地氣壓的影響。當壓力大於周圍環境的壓力時，相對壓力為正值；當壓力小於周圍環境的壓力時，相對壓力為負值。例如，在輪胎充氣時，壓力錶顯示的壓力即為相對壓力，因為它是相對於周圍大氣壓力的變化而言。
絕對壓力(相對於絕對真空的差值)則是考慮了周圍環境的影響，並將周圍環境的壓力納入考慮。因此，絕對壓力通常包括大氣壓力（或其他環境壓力）的影響。例如，絕對壓力計（Absolute Pressure Gauge）測量的壓力考慮了大氣壓力對測量結果的影響，因此它顯示的壓力是相對於真空的絕對值。在科學和工程應用中，絕對壓力通常更為重要，因為它提供了更準確的測量結果，並且可以直接比較不同環境條件下的壓力變化。
如果看完還是頭暈暈的話，可以看看這個補充：
Jack的體重是80公斤，Sunny的體重是45公斤。Jack的絕對體重是80公斤，但相對體重是35公斤(相對於Sunny)。
四、真空度的概念與測量
真空度是指一個封閉系統中的氣壓低於大氣壓的程度，通常用來描述真空的程度或濃度。在科學、工程和製造領域中，真空度是一個重要的參數，影響著許多過程和應用的進行。讓我們深入探討真空度的概念、測量方法以及其在各個領域中的應用。首先，讓我們來了解真空的概念。真空是一個不存在氣體分子或粒子的區域，或者是氣體密度極低的環境。在理想情況下，真空是一個絕對的空間，其中沒有任何物質存在。然而，在現實中，我們通常指的是相對真空，即氣壓低於大氣壓的情況。真空度通常以壓力單位來表示，例如帕斯卡（Pa）、毫巴（mbar）、托（Torr）或英寸汞柱（inHg）等。接下來，讓我們來探討測量真空度的方法。測量真空度的方法主要有幾種，其中最常見的是使用真空表或真空計。真空表是一種特殊的壓力表，專門用於測量低壓環境中的壓力，並以相對真空或絕對真空的形式顯示結果。真空計則是一種專門用於測量真空度的儀器，通常使用離心式、熱離子化、冷陰極等技術來測量氣體的壓力，並將其轉換為相對或絕對真空度的數值。
五、常見的機械式真空錶解讀範例
右圖真空表是一個由運轉中的真空幫浦測得的數字，該表可分為內圈及外圈，兩者的單位不同(粉紅色數字為inHg，黑色數字為cmHg)，以下將以外圈(黑色數字)作為解讀範例。PS(通常錶壓力都是相對壓力喔)!!!!!
指針指數為66cmHg(負號習慣上不顯示)，表示目前真空幫浦正將66cmHg的氣壓往外抽，也就是真空幫浦吸入口的壓力比大氣壓少了66cmHg，也就是-66cmHg，所以目前的吸入口的真空度為-66cmHg(相對壓力)；換句話說，吸入口目前的絕對壓力為(76 - 66 =10cmHg)。
在經由機械式真空錶的解讀範例後，我們得以深了解壓力與真空度的關聯以及如何正確地解讀相關數據。在科學與工業領域中，對於壓力和真空度的準確測量和理解至關重要。壓力和真空度的概念不僅在理論上有所涉及，更是實際應用中不可或缺的基礎。透過本文的介紹，希望大家將能夠掌握壓力和真空度的基本知識，了解相對壓力與絕對壓力之間的區別，同時，我們也提供了真空度概念及其測量方法的詳細介紹，並透過範例解析展示了機械式真空錶的使用方式，希望大家都能從這篇文章中得到所需要的相關知識喔！