真空測量的特點和真空計選擇原則

真空規管 朱武 合肥工業大學

真空測量的特點

  (1)測量壓力范圍寬,為105~ 10-14 Pa。

  (2)大部分真空計是間接測量,只有壓力為105~ 10Pa時,可直接測單位面積所受的力。但大多數真空測量的壓力比上述要小,不能直接測量,應利用低壓下氣體的某些特性(如熱傳導、粘滯性和電離等)進行間接測量。

  (3)多采用非電量電測技術。由于非電量電測技術具有靈敏度高、反應迅速、可實現自動和遠距離測量,因此,大部分真空計采用這一方法。電子式真空計是由真空測量規管和電子測量電路(控制和指示單元)兩部分組成。規管是敏感元件,它利用氣體在低壓下的某些特性將非電量的氣體壓力轉變成電信號,再由測量電路將規管輸出的電信號進行放大和顯示。必要時,將輸出信號送至自動記錄儀和自動控制設備中,實現真空設備自動化。規管將非電量壓力轉變成電量所需的條件,由測量電路的控制單元提供。

  (4)部分真空計的讀數與氣體種類和成分有關。所以測量時要特別注意被測量氣體種類和成分,否則會造成很大誤差。

  (5)測量精度不高。在間接測量壓力過程中,往往需要外加能量來協助。外加能量可能是熱能、電能、機械能和放射能等。這樣,在引入外加能量的同時,也不可避免地引進了測量誤差。因此,真空測量儀表的精度比其他物理測量儀表要低。如真空測量基準儀表和標準儀表的不確定度為(2 ~ 10)×10-2,工作儀表的測量誤差在 ±20 ×10-2以內就很好了。

選擇真空計的原則

  各種真空計都有這樣或那樣的問題,僅就適用的壓力范圍而言就相當復雜。選擇真空計需要相當豐富的知識,可按如下順序考慮:

  (1)在要求的壓力區域內有要求的精度。

  (2)被測氣體是否會損傷真空計?真空計會不會給被測氣體狀態帶來影響?

  (3)能測全壓力嗎?可校準嗎?靈敏度與氣體種類是否有關?

  (4)可否連續指示、電氣指示以及反應時間長短怎樣?

  (5)穩定性、復現性、可靠性和壽命如何?

  (6)真空計的安裝方法,操作性能、保修、管理、市場情況,購買的難易程度和規格等。

  除考慮上述問題外,還要查閱參考書、樣本或直接向生產廠家、供應商查詢。