Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
МакЛеод өлшегіші – 10−6 Торр (0,133 мПа) дейін өте төмен қысымды өлшеуге арналған ғылыми құрал. Оны 1874 жылы Герберт МакЛеод (1841–1923) ойлап тапқан. МакЛеод өлшегіштері бұрын вакуум астында жұмыс істейтін жабдықтарға, мысалы, лиофилизаторларға жиі қосылатын. Дегенмен, қазіргі кезде олардың орнына электронды вакуум өлшегіштері қолданылуда. МакЛеод өлшегішінің құрылысы белгілі бір дәрежеде сынап бағаналы манометрге ұқсас. Әдетте ол сынаппен толтырылады. Егер дұрыс пайдаланбаса, бұл сынаптан шығып, өлшегішке жалғанған вакуумдық жүйені ластауы мүмкін. МакЛеод өлшегіштері вакуум камерасынан газдың белгілі бір көлемін алып, оны көлбеу және сынаппен толтыру арқылы қысымға келтіреді. Бұл кішірек көлемдегі қысымды сынап манометрімен өлшейді, ал сығылу коэффициентін (бастапқы және соңғы көлемдердің арақатынасын) білгеннен кейін, Бойль заңы қолданылып бастапқы вакуумның қысымын анықтауға болады. Бұл әдіс оттегі және азот сияқты конденсацияланбайтын газдар үшін жеткілікті дәл. Алайда, су буы, аммиак, көмірқышқыл газы және сорғы майының булары сияқты конденсацияланатын газдар вакуум камерасының төмен қысымында газ күйінде болуы мүмкін, бірақ МакЛеод өлшегішімен қысылғанда конденсацияланады. Нәтижесінде, нақты қысымнан әлдеқайда төмен көрсетілген қателіктік оқылым пайда болады. Осы буларды өлшегішке түсуіне дейін конденсациялау үшін МакЛеод өлшегішімен бірге суытқыш тұзақ қолданылуы мүмкін. МакЛеод өлшегішінің артықшылығы – оның калибровкасы барлық конденсацияланбайтын газдар үшін шамамен бірдей болады. Құрылғы қолмен басқарылуы мүмкін және көрсеткіштерді визуалды түрде оқуға болады, немесе процесс әртүрлі тәсілдермен автоматтандырылуы мүмкін. Мысалы, кішкентай электрмотор газ үлгісін жинау үшін құрылымды мерзімді түрде айналдыра алады. Егер капиллярлық түтікшеде платиналық сым болса, оның кедергісі оның айналасындағы сынап бағанасының биіктігін көрсетеді. Қазіргі электронды вакуум өлшегіштерін пайдалану оңай, олар бұзылуға төзімді және сынаптың зиянды әсерін тудырмайды, бірақ олардың көрсеткіштері өлшенетін газдың химиялық қасиеттеріне өте байланысты, ал калибровкасы тұрақсыз. Осы себепті МакЛеод өлшегіштері электронды өлшегіштерді калибрлеу стандарты ретінде қолданыла береді.
A McLeod gauge is a scientific instrument used to measure very low pressures, down to 10−6 Torr (0.133 mPa). It was invented in 1874 by Herbert McLeod (1841–1923). McLeod gauges were once commonly found attached to equipment that operates under vacuum, such as a lyophilizer. Today, however, these gauges have largely been replaced by electronic vacuum gauges. The design of a McLeod gauge is somewhat similar to that of a mercury column manometer. Typically it is filled with mercury. If used incorrectly, this mercury can escape and contaminate the vacuum system attached to the gauge. McLeod gauges operate by taking in a sample volume of gas from a vacuum chamber, then compressing it by tilting and infilling with mercury. The pressure in this smaller volume is then measured by a mercury manometer, and knowing the compression ratio (the ratio of the initial and final volumes), the pressure of the original vacuum can be determined by applying Boyle's law. This method is fairly accurate for non condensable gases, such as oxygen and nitrogen. However, condensable gases, such as water vapour, ammonia, carbon dioxide, and pump oil vapors may be in gaseous form in the low pressure of the vacuum chamber, but will condense when compressed by the McLeod gauge. The result is an erroneous reading, showing a pressure much lower than actually present. A cold trap may be used in conjunction with a McLeod gauge to condense these vapors before they enter the gauge. The McLeod gauge has the advantage that its calibration is nearly the same for all non condensable gases. The device can be manually operated and the scale read visually, or the process can be automated in various ways. For example, a small electric motor can periodically rotate the assembly to collect a gas sample. If a fine platinum wire is in the capillary tube, its resistance indicates the height of the mercury column around it. Modern electronic vacuum gauges are simpler to use, less fragile, and do not present a mercury hazard, but their reading is highly dependent on the chemical nature of the gas being measured, and their calibration is unstable. For this reason, McLeod gauges continue to be used as a calibration standard for electronic gauges.