Абсолютные вакуумметры

Гидростатический U-образный вакуумметр, внешний вид которого показан на рис. 3.2, представляет собой стеклянную U-образную трубку, заполненную ртутью или какой-либо другой жидкостью с низкой упругостью пара, например вакуумным маслом. Оба колена трубки соединены между собой трёхходовым стеклянным краном. В положении крана, изображённом на рисунке, оба колена сообщаются между собой. Правое колено соединяется со вспомогательным насосом, создающим разрежение 10^–1 –1 Па.

В процессе измерения это давление принимается равным нулю. При повороте рукоятки крана на 180˚оба колена разобщаются между собой, а  левое колено сообщается с сосудом, в котором необходимо измерить давление. Давление рассчитывается по формуле

где ρ— плотность рабочей жидкости; g — ускорение свободного падения для данной местности; h — разность уровней рабочей жидкости в обоих коленах вакуумметра.
Диапазон давлений, измеряемых ртутным вакуумметром 10² – 10⁵ Па (1–100 торр), масляным — 1–5×10³ Па (0,01–50 торр).
Компрессионный вакуумметр Мак-Леода схематично представлен  на рис. 3.3. Компрессионным назван потому, что в нём осуществляется сжатие (компрессия) газа в запаянном капилляре. Основными элементами вакуумметра являются запаянный капилляр К1 с сосудом V1 , суммарный объём которых до точки a в процессе градуировки определяется с большой точностью, и сравнительный капилляр К2, диаметр которого так же, как и запаянного капилляра, должен быть постоянен по всей длине и равен диаметру запаянного капилляра.

Рис. 3.2. U-образный манометр

Рис. 3.3. Компрессионный манометр

Чтобы произвести  измерение, понижают уровень ртути в вакуумметре ниже точки а. При этом измерительный капилляр К1 сообщается с системой, в которой необходимо измерить давление. При последующем повышении уровня ртути в вакуумметре порция газа, равная суммарному объёму измерительного капилляра К1 и сосуда V1, при давлении, равном давлению газа в системе, будет отсечена и сжата в запаянном капилляре. По закону Бойля–Мариотта произведение давления определённой порции газа на объём, им занимаемый, есть величина постоянная:

Начальный объём V1  известен, конечный объём V2 нетрудно рассчитать по известному диаметру капилляра K1, а давление P2 определяется  разностью уровней ртути h в измерительном K1 и сравнительном К2  капиллярах. Тогда по формуле (3.2.) легко рассчитывается искомое давление в вакуумной системе Р1.
Деформационные вакуумметры в качестве чувствительного элемента имеют герметичную упругую перегородку, способную деформироваться под действием приложенной к ней разности давлений. Наибольшее распространение получили вакуумметры типа МВП, устройство которых схематично показано на рис. 3.4. Упругим чувствительным элементом является трубка эллиптического сечения, свёрнутая в спираль. Трубка под действием атмосферного давления при откачке внутренней полости скручивается за счёт разных радиусов кривизны, а следовательно, площадей наружной и внутренней поверхности трубки. Один конец трубки с помощью штуцера присоединяется к вакуумной системе, другой, запаянный, конец трубки через систему рычагов соединён со стрелкой прибора. Угол закручивания упругого элемента и соответственно угол поворота стрелки пропорциональны разности давлений внутри и снаружи упругого элемента.
Деформационный вакуумметр обладает целым рядом преимуществ: удобства в работе с вакуумметром,  непосредственность отсчёта, безынерционность. Наряду с этим ему присущ существенный недостаток: зависимость показаний вакуумметра от барометрического давления. Область  давления,  измеряемых  деформационным вакуумметром, — 5·10² – 10⁵ Па (~ 3–750 торр). Кроме описанного, известны и другие типы деформационных вакуумметров, например мембранные, которые выпускаются для различных диапазонов измеряемых давлений.

Рис. 3.4. Деформационный вакуумметр:
1 — труба эллиптического сечения;
2 — стрелка; 3 — зубчатый сектор;
4 — присоединительный штуцер.