真空计量概述

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1．真空计量与真空计量单位

“真空”通常是指在给定空间内，低于一个标准大气压的气体状态。为了表达此真空状态的量的概念，即表达在给定空间内气体稀薄的程度，又引入了真空度的概念。真空度是以气体压力的高低来表示的，压力高则真空度低，压力低则真空度高。

为获得预期要求的稀薄气态空间所需的全部手段，称为真空技术。真空技术中最主要的两项内容，就是真空度的获得和真空度的计量。真空计量即以后者为主要。

以前长期引用的有毫米汞柱(mmHg)、托(Torr)和毫巴(mbar)这几种压力单位。

1mmHg=(1atm)₁₉₂₇／760

(1atm)₁₉₂₇为一个标准大气压，是在1927年第七次国际计量大会上定义的，即规定在标准重力加速度(980．665cm／s)和0℃时760mm纯汞柱高的压力为一个标准大气压。1954年第十次国际计量大会重新定义标准大气压，即

(1atm)₁₉₅₄=1013250dyn／cm²

并把毫米汞柱命名为托(Torr)

1Torr=(1atm)₁₉₅₄₁／760

mmHg和Torr在量值上仅相差万分之几，经常通用。

西欧国家常采用毫巴(mbar)作为真空计量单位，目前国际上统一规定采用、并作为我国法定计量单位的是帕斯卡，简称帕(Pa)。

1Pa=1N／m²

2．真空区域的划分

真空技术涉及的压力范围，已达到十几个数量级。在如此宽的压力范围内，其不同区域的气体性状有很大差异，压力测量与获得的手段也不同。根据国际标准化组织(ISO)的ISO₃₅₂₉／1标准和我国国家标准GB3163－82，真空区域按压力划分，如表4．9－1所列。

表4．9－1 真空区域划分

3．真空计和真空标准装置的分类

真空计是指测量气体压力低于一个大气压的仪器。真空计的种类由其压力值的定标方法不同可为两类。压力值可由真空计自身参量直接确定的，称为绝对真空计，如液体压力计和压缩式真空计等；另一类真空计需通过与绝对真空计的已知压力值进行比较，才能确定该物理量与压力值的对应关系，这一类真空计称为相对真空计，如热导式真空计、电离真空计、电容薄膜真空计等。

真空标准装置是指由一些计量器具和部件组成的设备，通过某种物理方法产生出一已知的标准压力，可对真空计进行校准和定度，如静态膨涨法真空标准装置和动态流导法真空标准装置等。

在真空计检定系统中选择绝对真空计和真空标准装置作为真空的基准器和一等标准器；选择稳定的电容薄膜真空计、热阴极电离真空计和磁旋浮转子真空计作为二等标准器进行量值传递。

目前真空计和真空标准装置达到的测量或校准压力范围见表4．9－2。

表4．9－2 真空计和真空标准装置的测量和校准压力范围

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