麦克劳真空计在RH炉的使用及注意事项

杨帆

摘 要：RH炉生产中必须测量真空度。测量真空度的仪表种类较多，其中最准确就是麦克劳真空计。文章将介绍麦克劳真空计在RH炉中的使用及注意事项。

关键词：RH炉；麦克劳真空计；真空度；使用；注意事项

麦克劳真空计简称麦氏计，是Mclaod于1874年首先发明的。后来经过不断改进，成为我们今天见到的麦氏计。但万变不离其宗，麦氏计基本原理一直都是玻义耳-马略特定律，即一定质量的气体，如果温度保持不变，气体的压强P和体积V的乘积是常数C，PV=C。麦氏计结构简单，测量方便，一直用作校准其他真空测量仪器。马钢特钢公司RH炉测量真空压力一般使用的是进口绝压变送器，麦氏计作为绝压变送器的弥补和佐证。

1 PM-1型麦氏计简介

PM-1型麦氏计是国内对德国Kammer公司同类型麦氏计的改进版，其特点在于麦氏计内水银不易流失。PM-1型麦氏计的结构如图1。PM-1型麦氏计在使用时，先打开气阀，让空气从上部进入玻璃管，然后开始放出水银。水银上升至球型玻璃管4后分别进入玻璃管2和玻璃管3，由于玻璃管2和外界不是联通的，所以此时水银完全把玻璃管2封住，之后，水银继续在玻璃管2和3内上升，且玻璃管2内的气体被逐渐压缩，直到玻璃管3内的水银与玻璃管2最高点平齐，这时，玻璃管2和3的水银高度差是h。

在整个过程中，水银把球型玻璃管4和玻璃管2的空气都压缩到玻璃管2里，压缩前压力为P1，体积为V1，压缩后压力为P2，体积为V2。玻璃管截面为s，所以V2=hs。根据玻义耳-马略特定律，P1V1=P2hs，又因为P2=P1+？籽ghs，所以P1= 球型玻璃管4和玻璃管2的体积V1远大于空气被压缩后的体积hs，所以P1= 也就是说P1与h2成正比。这就是制作麦克劳真空计的标准。

麦克劳真空计作为测量RH炉真空度的绝对标准，也验证其他真空度仪表。麦氏计安装在RH炉原有真空度仪表的附近，比邻真空主阀，如图2。这样安装的好处有四个：（1）测量位置极佳。真空主阀附近的真空压力是最接近真空度实际值的，在此处测量的值最接近真实值。（2）安装方便。真空主阀附近一般有支管，麦氏计可以安装在支管上，也方便拆卸。（3）避免灰尘干扰。无论是绝压变送器还是麦氏计，对测量环境要求较高。但是，RH炉多级泵抽气时从钢水里带出的烟尘影响测量精度。真空主阀后面的管道弯曲，有利于尘降，因此也有利于测量。（4）易对比其他真空仪表。绝压变送器是RH炉生产中常用的测量绝对真空的仪表。它通过陶瓷或者金属膜片来感知压力，把电容信号转为电流信号。在使用中，这类绝压变送器会受到振动、灰尘、设备寿命等因素的影响，所以，当绝压变送器不准确时，可以用麦氏计来验证。

3 麦氏计使用中的注意事项

（1）任何情况下，麦克劳真空计都不可以侧放或者倒置，否则水银会外溢。（2）水银的上升是通过旋转手轮来实现的。需要注意的是，旋轉手轮要慢，水银越是到最高点越要慢。（3）读数时，真空计要摆放水平，左边水银柱要正好对准0刻度，右边读数时视线要和水银柱最高点平齐，此时的读数才是最准确的。（4）使用完，必须把水银完全收回到水银室，截止阀完全关闭，隔绝外部空气。（5）保存时，必须把截止阀完全关闭，橡皮管收紧密封，防止水银被污染。（6）如果发现有水银从麦氏计里流出，必须用硫磺类物质处理跑出来的水银。水银有毒，有伤口的皮肤不能接触。（7）测量时，如果水银柱有断开现象，说明麦氏计已经不准，需送厂家维修。（8）麦氏计第一次测量不一定准确，第二次测量的数值才是最准确的。所以，麦氏计一般测量两次，并且以第二次测得的数值为准。

参考文献

[1]小野雅敏，北条久男.真空标准的现状[J].1978.

[2]中国计量科学研究院，武汉玻璃仪器厂.真空技术导报[Z].1972.

[3]陆卫忠.宝钢RH炉真空系统真空度低下的原因分析[J].2004.