真空技术中使用的法定单位
简介
德国联邦的两项法律及其相关实施条例规定了商业和官方文件及公报中必须使用哪些测量单位。这些规定引发了一些在真空技术领域也必须考虑到的根本性变化。过去常用的很多单位,比如托、高斯、标准立方米、大气压、泊、千卡、千克力等不允许再使用,而要改为使用其他单位,其中有些是新单位,还有一些则是早已在其他领域使用的单位。下表按字母顺序列出了与真空技术相关的主要变量及其符号和现在要使用的单位,包括国际单位(见下文)以及由此产生的法定许可单位。该列表的后面有一些备注。一方面,这备注用于在需要时与之前使用的单位建立关联性,另一方面则是用于解释按字母顺序列出的内容的实际用法。法定测量单位基于国际单位制 (SI) 的七个基本国际单位。法定单位包括:
a) 基本国际单位(表 10.4.1)
b) 从基本国际单位推导出的单位,在某些情况下具有专门的名称和单位符号(表 10.4.2 和 10.4.4)
c) 原子物理学中使用的单位(表 10.4.3)
d) 单位的十进倍数和小数部分,有些单位具有专门的名称
例如:105 N (m-2 = 1 bar)
1 dm3 = 1 l(升)
103 kg = 1 t(吨)
详细的说明载于 W. Haeder 和 E. Gärtner (DIN)、IUPAP 1987 以及 S. German、P. Draht (PTB) 发布的出版物。如果您对这篇专门针对真空技术编写的摘要有任何疑问,应始终参考这些出版物。
真空技术及其应用中常用的变量、符号和单位的列表(按字母顺序列出)
备注(按字母顺序列出)
3/1:活动
以前使用的单位为居里 (Ci)。
3/2:(°C) 摄氏度温度
术语“摄氏度”是国际单位开尔文 (K) 的专门名称 [参见编号 122],用于表示摄氏温度。“摄氏度”已获得法定批准。
3/3:压力
必须遵守 DIN 1314 的修订版本。该标准的规范主要适用于流体(液体、气体和蒸汽)。在 DIN 1314 中,除了(推导的)国际单位 1 Pa = 1 N · m-2 外,还提出了单位 bar (1 bar = 0.1 MPA = 105 Pa),这是等于十分之一兆帕 (MPa) 并具有专门名称的一个压力单位。这符合 ISO/1000 (11/92) 第 7 页上的要求。相应地,还允许使用在真空技术中非常有用的一个单位 - 毫巴 (mbar):1 mbar = 102 Pa = 0.75 托。不允许再使用单位“托”。
特别说明
在真空技术中,只测量绝对压力,计算中也只使用绝对压力。
在涉及高压的应用中,常用压力都是基于相应的大气压(环境压力)pamb。根据 DIN 1314,压力 p 与相应大气压(环境压力) pamb 之间的差值被称为过压 pe,并且 pe = p – pamb。过压可为正值或负值。
换算
1 kg · cm-2 = 980.665 mbar = 981 mbar
1 at(技术大气压力) = 980.665 mbar = 981 mbar
1 atm(物理大气压力) = 1013.25 mbar = 1013 mbar
1 个大气压以上的大气压力(过压)=
2026.50 mbar = 2 bar
1 米水柱 = 9806.65 Pa = 98 mbar
1 mm 汞柱 = 133.332 Pa = 1.333 mbar = 4/3 mbar
作为机械应力(强度)的压力通常以帕斯卡
(Pa) 和 N · nm–2 表示。
换算:
1 Pa = 1 N · m–2 = 10–6 N · mm–2
1 kg · cm–2 = 98,100 Pa = 0.981 N · mm–2 = 0,1 N mm–2
1 kg · mm–2 = 9,810,000 Pa = 9.81 N · mm–2 = 10 N · mm–2
3/5:动态粘度
以前使用的单位为泊 (P)。
3/5a:能量剂量
不允许再使用拉德 (rd)。
3/6:重量
此单位应遵守 DIN 1305。由于之前存在的矛盾性,“重量”一词只能用来特指以称重结果表示的一种物质性质变量,用于指示物质的数量。
不应再使用“比重量”和“比重”这两个说法,而应该说密度。
3/7:重量力
参见 DIN 1305。不再使用以前的单位克重 (p) 和千克重,比如千克力 (kp) 以及 p 的其他十进倍数单位。
1 kp = 9.81 N
3/8:离子剂量
以前使用的单位为伦琴 (R)。
3/9:运动粘度
以前使用的单位为斯托克 (St)。
3/10:力
不再使用力的 CGS 单位达因。
3/11:长度/波长
以后不再使用单位格斯特朗 (A)(例如不再用作波长单位)。
3/12:漏气率
在 DIN 40.046 的表 102(1973 年 8 月版草案)中,漏气率使用的单位是 mbar · dm3 · s-1 (= mbar · l · s-1)。请注意,在 20°C 下,单位 1 mbar · l · s-1 对应的漏气率实际上与漏气率 1 cm3 · s-1 (NTP) 一样。(另见 3/17)
3/13:磁场强度
以前使用的单位为奥斯特 (Oe)。
3/14:磁通密度
以前使用的单位为高斯 (G)。
3/15:磁通量
以前使用的单位为麦克斯韦 (M)。
3/16:标准体积
必须遵守 DIN 1343 标准。
建议使用名称 m3 (NTP) 或 m 3(pn、Tn),尽管括号中的表达方式不属于单位符号 m3,而是用来指出此为处于正常状态的气体的体积
3/17:分压
索引“i”用于表示此为气体混合物中所含的“第 i 种”气体的分压。
3/18:气体渗透性
渗透系数定义为在给定压差 (bar) 下,可以穿过给定面积 (m2) 和厚度的固定测试装置的气体流量 m3 · s-1(体积流量 pV)。
根据 DIN 53.380 和 DIN 7740 的表 1(增补内容),气体渗透性(见第 40 条)定义为“在特定温度和特定压差下,一天内(24 小时)穿过被测产品 1 m2 表面积的气体量在转换为 0 °C 和 760 托的条件后对应的气体量。”
3/19:pV 气载/pV 值
此处要考虑 DIN 28.400 的表 1。第 86 条和第 87 条仅在所指示的相应温度下才具有定量物理意义。
3/20:相对原子质量
过去被错误地称为“原子重量”!
3/21:相对分子质量
过去被错误地称为“分子量”!
3/22:比气体常数
作为物质“i”的质量相关气体常数。Ri = Rm(Mi-1;Mi 摩尔质量(第 74 条)。另请参阅 DIN 1345。
3/23:比热容
也称为比热:
恒定压力下的比热(容量):cp。
恒定体积下的比热(容量):cV。
3/24:温差
温度差以 K 表示,但也可以使用 °C 表示。不允许再使用名称度 (deg)。
3/25:热量
不再使用卡路里 (cal) 和千卡 (kcal) 单位。
3/26:角度
圆的中心角的两条边所切割的弧长等于圆的半径时,这个平面角的大小就等于 1 弧度 (rad)。另请参阅 DIN 1315 (8/82)。