JIS Z 8751:1994 液柱差を使う真空計による真空度測定方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             Z 8751-1994

液柱差を使う真空計による真空度測定方法

Reading methods of the vacuum gauges by means of the head difference in the hydrostatic pressure

1. 適用範囲 この規格は,液柱差を使う真空計(以下,真空計という。)によって,真空度を測定する場
合の一般的方法について規定する。
    備考1. この規格の引用規格を,次に示す。
    JIS K 8572 水銀(試薬)
    JIS Z 8750 真空計校正方法
         2. この規格の中で[{}]を付けて示してある数値及び単位は,従来単位によるものであって,参
            考として併記したものである。
2. 用語の定義 この規格で用いる主な用語の定義は,次のとおりとする。
(1) 液柱差 図1に示すように,U字管などの左右両管における液面のメニスカス頂間の鉛直距離。記号
    hで表す。

――――― [JIS Z 8751 pdf 1] ―――――

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Z 8751-1994
                                          図1 液柱差
(2) 真空度 大気圧以下の静圧のことで,パスカル (Pa) [{Torr}] を単位とした絶対圧力で表す。
    参考 133.322Pa [{1Torr}] は,0℃において,密度13.595 10g/cm3の液体が標準の重力加速度
          (980.665cm/s2) の下で,液柱1mmの底面に及ぼす圧力に相当する。
(3) 真空系 真空度を測定しようとする真空装置。
(4) ガス放出,ガス出し 材料から気体が真空中に放出される現象をガス放出といい,ガス放出を促進さ
    せる操作をガス出しという。
(5) 油 真空計に使用できる水銀以外の液体。
3. 測定方法の特徴 この測定方法は,真空系に真空計を接続して定常に達したとき,直接又は圧縮操作
を行った後,液柱差を読みとって真空度を測定するものである。非凝縮性の気体であれば,その種類によ
らず直接測定が可能である。
4. 真空計の種類と特徴
4.1   真空計の種類 真空計は,液柱差から直接圧力を読みとるマノメータと,圧縮操作を行って拡大さ
れた液柱差によって圧力を測定するマクラウド真空計との二つに大別し,それぞれ表1に示す種類に分類
する。

――――― [JIS Z 8751 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                    Z 8751-1994
4.2   真空計の特徴 真空計のおよその測定圧力範囲と精度とは表1に,それぞれの特徴は4.34.7に示
されているから,これらの特徴を考慮して目的に適合するものを選ぶのがよい。
                        表1 真空計の種類,およその測定圧力範囲及び精度
                     種類                  およその測定圧力範囲                  精度
  マノメータ 開管水銀マノメータ   大気圧約1.3×103Pa{約10Torr}        ±1.3×102Pa [{±1Torr}]
             開管油マノメータ     大気圧付近                            ±13Pa [{±0.1Torr}]
             閉管水銀マノメータ   約2.7×105約1.3×103Pa{約200約10Torr} ±1.3×102Pa [{±1Torr}]
             閉管油マノメータ     約4.0×103約1.3×102Pa{約30約1Torr} ±13Pa [{±0.1Torr}]
  マクラウド 回転形マクラウド真空計 1.3×1030.13Pa [{101×10−3Torr}]     構造及び測定圧力によっ
  真空計     直立形マクラウド真空計 1.3×1031.3×10-3Pa [{101×10−5Torr}]て精度が変化する。
4.3   開管水銀マノメータ及び開管油マノメ−タ 開管水銀マノメータ及び開管油マノメータは,次のと
おりとする。
(1) 管の一方が大気に開放されており,他の一方は真空系への接続口をもち,適当量の水銀又は油を入れ
    て使用されるものである。
(2) 真空系側の管の直線部の長さ (l) のマノメータで,測定できる真空度 (P) は,次の式で与えられる。
                                            2
                         P0>P>P0−133.322l
                                            1
                      ここに,   l :  管の直線部の長さ (mm)
                                P0 :  大気圧 (Pa) [{Torr}]
                                 P :  真空度 (Pa) [{Torr}]
                                          水銀の密度 (g/cm3)
                                          使用液体の密度 (g/cm3)
(3) 開管油マノメータでは,油がガラスをぬらすから,圧力の変動の激しい真空系の圧力の測定には適当
    でない。
(4) 測定のときに圧力の急激な変化があると,水銀又は油が,真空計外へこぼれることがある。
(5) 開管部には,気密でないふたをしておくのがよい。
4.4   閉管水銀マノメータ 閉管水銀マノメータは,次のとおりとする。
(1) 図2に示すような構造で,管の一方が閉管になっており,1.3Pa [{1×10−2Torr}] 以下の圧力で,適当量
    の水銀を封入したものである。
(2) 別に測定した1.3Pa [{1×10−2Torr}] 以下の圧力に保たれている真空系に接続したとき,液柱差が零とみ
    なせないような真空計では,良い精度は期待できない。
(3) 測定誤差は,一般には±130Pa [{±1Torr}] であるが,精密な測定用として特別の工夫をすれば,誤差は
    更に小さくすることができる。

――――― [JIS Z 8751 pdf 3] ―――――

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Z 8751-1994
                                    図2 閉管水銀マノメータ
4.5   閉管油マノメータ 閉管油マノメータは,次のとおりとする。
(1) 図3に示すような構造で,適当量の油を入れたものである。
(2) この真空計の使用は,次の手順及び注意による。
  (a) 図3において,コックC3を閉じ,P部を圧力1.3Pa [{1×10−2Torr}] 以下に排気する。
  (b) コックC1を閉じ,コックC2及びコックC3の順に開き,油の部分を弱く加熱してガス出しをする。
      油が一様に冷却してからコックC2を閉じて,5分間液柱差が零に保たれなければならない。
  (c) コックC1を静かに開き,液柱差が定常になってから測定する。この場合,C3は開いたままとする。
(3) この真空計は,コックC3を開いてP部を大気に開放すれば,開管油マノメータとして使用できる。

――――― [JIS Z 8751 pdf 4] ―――――

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                                                                                    Z 8751-1994
                                     図3 閉管油マノメータ
4.6   回転形マクラウド真空計 回転形マクラウド真空計は,次のとおりとする。
(1) 図4に示すような構造で,真空計の測定部を回すことによって,球部に蓄えられた真空系の気体を毛
    管部に圧縮して生じた液柱差によって圧力を測定する真空計である。
(2) 使用液体は,水銀である。
(3) 小形,かつ,比較的堅ろうであるから,取扱いが簡単である。
                                  図4 回転形マクラウド真空計
4.7   直立形マクラウド真空計 直立形マクラウド真空計は,次のとおりとする。
(1) 図5に示すような構造で,空気圧などによって水銀を押し上げ,圧縮球部に蓄えた真空系の気体を毛
    細部に圧縮して拡大した液柱差によって圧力を測定する真空計である。
(2) 使用液体は,水銀である。

――――― [JIS Z 8751 pdf 5] ―――――

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