常用真空计的测量范围
真空计使用说明新版
1、复合真空计使用说明1.1 主要性能：1.1.1 本复合真空计由一个热偶计和一个宽量程的复合真空计构成．热偶采用单一的一支ZJ—54D 热偶规管进行测量。
复合真空计用一支ZJ－54D 热偶规和一支ZJ－10 电离规进行测量。
1.1.2 测量范围：热偶计：103Pa～10-1Pa复合计：103Pa～10-4Pa 。
其中电离规3.5Pa～10-4Pa。
1.1.3 本复合真空计配有RS232 接口，可与带相应接口的计算机联机。
测量数据由计算机进行管理。
1.1.4 供电：本复合真空计采用单相220V 交流供电。
电压范围：220V AC±10%；消耗功率：≤30W1.1.5 使用和储存环境：温度：5℃～35℃湿度：0～85 %严禁在高温潮湿和有腐蚀性气体的环境下工作和储存。
严禁在工作时猛烈碰撞。
1.1.6 机箱尺寸：宽×高×深＝480×119×320重量：约7Kg1.1.7 出厂时规管引线均为5m。
最长建议不要长于10m。
1.1.8 RS232 接口建议采用屏蔽电缆。
屏蔽线与机壳相连，并接地。
1.1.9 电离规的启动方式：由面板上的自动、手动开关控制。
自动方式下，热偶规测量值<3.5Pa时接通，>4.0Pa 时关闭。
手动方式下，由面板上的二个ON和OFF按纽控制。
当真空度大于10Pa时，请不要打开电离规。
2.操作说明：本复合真空计是采用单片机技术的智能化仪器。
打开电源后，真空计初始化显示“HZ HZ HZ HZ”初始化完后,热偶计直接进入工作状态。
没有接入规管或规管暴露在大气中时，都是显示103Pa。
复合计：分手动和自动启动方式，在面板上，设有电离规状态指示灯。
电离规关闭或没接或故障时，ZJ－10 指示灯亮。
在手动方式下，在没有接通电离规之前，若热偶规正常，则指示热偶规测量的真空值。
接通电离规后，显示的是电离规测量的真空度。
电离规测量值≥5.0Pa 时，自动关闭电离规灯丝。
真空计的分类
真空计的分类真空计是一种用于测量真空度的仪器，广泛应用于科学研究、工业生产和实验室等领域。
根据其工作原理和测量范围的不同，真空计可以分为多种类型。
本文将按照分类的方式介绍几种常见的真空计。
一、热阴极离子化真空计热阴极离子化真空计是一种常见的真空计类型，它利用热阴极发射电子，通过电子与气体分子碰撞产生离子，再通过测量离子电流来确定真空度。
这种真空计适用于较高真空度范围，如10^-3至10^-9帕。
热阴极离子化真空计具有灵敏度高、测量范围广的特点，常用于高真空环境下的实验室和工业应用。
二、冷阴极离子化真空计冷阴极离子化真空计是另一种常见的真空计类型，它与热阴极离子化真空计相比，不需要加热阴极即可产生电子。
冷阴极离子化真空计适用于较低真空度范围，如10^-1至10^-6帕。
它具有结构简单、使用方便的特点，常用于一般实验室和工业环境中的真空度测量。
三、热阴极电离真空计热阴极电离真空计是一种利用热阴极电离气体分子的真空计。
它通过测量电离电流来确定真空度，适用于较高真空度范围，如10^-3至10^-9帕。
热阴极电离真空计具有高精度、高灵敏度的特点，常用于科学研究和高精度工业生产中。
四、毛细管真空计毛细管真空计是一种基于毛细管原理的真空计。
它利用毛细管内气体分子的流动来测量真空度，适用于较低真空度范围，如10^-1至10^-6帕。
毛细管真空计具有结构简单、价格低廉的特点，常用于一般实验室和工业环境中的真空度测量。
五、电容式真空计电容式真空计是一种利用电容变化来测量真空度的真空计。
它通过测量电容的变化来确定真空度，适用于较低真空度范围，如10^-1至10^-6帕。
电容式真空计具有高精度、高灵敏度的特点，常用于科学研究和高精度工业生产中。
六、扩散式真空计扩散式真空计是一种利用气体分子扩散速率来测量真空度的真空计。
它通过测量扩散泵的工作状态来确定真空度，适用于较高真空度范围，如10^-3至10^-9帕。
扩散式真空计具有快速响应、高精度的特点，常用于科学研究和高真空环境下的工业应用。
第八章真空热处理炉
三、机械真空泵 真空泵：利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容
器进行抽气而获得真空的器件或设备。
抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。极限 压力(极限真空)从粗真空到10-12Pa以上的超高真空范围。
机械真空泵：是利用机械运动(转动或滑动)以获得真空的泵。
1、机械真空泵的分类 1）变容真空泵：利用泵腔容积的周期变化来完成吸气和排气以达到抽气目
排气阀浸在油里以防止大气流入泵中。泵油通过油孔及排气阀进 入泵腔，使泵腔内所有的运动表面被油覆盖，形成了吸气腔与排气腔 之间的密封。
单级旋片泵一般极限压力只能达到1.3Pa(个别可达0.1Pa)，为 什么极限压力不能再低呢？
(1)泵的结构上存在有害空间，该空间中 的气体是无法排除的。当旋片转过排气口 后，这一部分气体又被压缩，经过转子与 泵腔间的缝隙又回到吸气空间，所以每次 总有些气体排不尽。
§8－1 真空系统
一、真空概念 1、真空：在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。 2、真空度：真空状态下气体的稀薄程度，用压力表示；
单位：1标准大气压≈1.013×105Pa=9.7×10-1Kg/cm2； 1bar（巴）＝105Pa＝0.9869标准大气压
1Torr ≈133Pa=1mmHg
油，所以亦称为水环式真空泵或油环式真空泵。
3)干式真空泵：它是一种泵内不用油类(或液体)密封的变容真空泵。 4)罗茨真空泵：泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转
子。转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。
2．动量传输泵：依靠高速旋转的叶片或高速射流，把动量传输给气体
或气体分子，使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。
分子真空泵：利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，
真空表性能参数说明
真空表性能参数说明
1. 测量范围：真空表的测量范围是指它可以准确测量的真空度
的范围。
我们的真空表的测量范围为0~10^-3 Pa。
2. 分辨率：真空表的分辨率是指它可以显示的最小测量单位。
我们的真空表具有高分辨率，可以显示到小数点后4位。
3. 稳定性：真空表的稳定性是指它测量结果的稳定程度。
我们
的真空表具有高稳定性，可以在较长时间内保持测量结果的准确性。
4. 响应时间：真空表的响应时间是指它从测量真空度发生变化
到显示结果变化的时间。
我们的真空表响应时间较短，可以实时显
示真空度的变化。
5. 准确度：真空表的准确度是指它与真实值之间的偏差程度。
我们的真空表具有较高的准确度，可以提供可靠的测量结果。
6. 接口：真空表的接口是指与外部设备连接的方式。
我们的真
空表提供多种接口选项，方便与其他设备的连接和数据交换。
7. 附加功能：我们的真空表还具有一些附加功能，例如数据记录、报警功能等，可以满足不同用户的需求。
请注意：以上性能参数旨在提供简单明了的说明，具体参数以实际产品说明书为准。
pirani真空计范围
pirani真空计范围Pirani真空计是一种常用的真空度测量仪器，广泛应用于科研实验室、工业生产以及航天航空等领域。
它以其高精度、稳定性和可靠性而备受青睐。
本文将介绍Pirani真空计的工作原理、测量范围以及应用领域。
Pirani真空计的工作原理基于热导率的变化。
它由一个细丝电阻和一个热电偶组成。
当细丝电阻通电时，电流通过细丝产生热量，使细丝温度升高。
同时，热电偶测量细丝的温度变化。
在真空环境中，气体分子的热导率较低，细丝的温度升高速度较快。
而在高真空环境中，气体分子的热导率较高，细丝的温度升高速度较慢。
通过测量细丝的温度变化，可以推算出真空度的大小。
Pirani真空计的测量范围通常在10^-3至10^3帕之间。
在这个范围内，Pirani真空计具有较高的精度和灵敏度。
对于低真空度的测量，Pirani真空计可以提供较为准确的结果。
而对于高真空度的测量，Pirani真空计的灵敏度较低，需要结合其他类型的真空计进行测量。
Pirani真空计在科研实验室中有着广泛的应用。
在材料科学研究中，Pirani真空计可以用于监测材料的真空热处理过程，确保材料在适当的真空环境中进行处理。
在物理实验中，Pirani真空计可以用于测量真空室的真空度，保证实验的准确性和可靠性。
此外，Pirani真空计还可以用于半导体制造、光学薄膜沉积、真空冷冻干燥等工业生产过程中的真空度监测。
在航天航空领域，Pirani真空计也扮演着重要的角色。
在航天器的真空测试中，Pirani真空计可以用于测量航天器的真空环境，确保航天器在太空中的正常运行。
此外，Pirani真空计还可以用于航空发动机的真空测试，确保发动机在高空环境中的正常工作。
总之，Pirani真空计是一种常用的真空度测量仪器，具有高精度、稳定性和可靠性。
它的测量范围通常在10^-3至10^3帕之间，适用于科研实验室、工业生产以及航天航空等领域。
通过Pirani真空计的使用，我们可以准确地监测和控制真空环境，确保实验和生产的顺利进行。
MKS真空计选型指南
MKS真空计选型指南真空计是一种用于测量、监控和控制真空度的仪器。
它在各种领域中广泛应用，包括半导体制造、光学薄膜涂层、太空模拟、真空设备、航空航天和医疗行业等。
MKS Instruments是一家领先的真空计制造商，提供了各种类型和规格的真空计。
本文将为您提供一个MKS真空计的选型指南，以帮助您选择适合您应用需求的真空计。
在选择MKS真空计时，首先需要确定以下几个因素：1.测量范围：根据应用的具体需求，确定需要测量的真空范围。
不同的真空计有不同的工作范围，因此根据应用需要选择适当的测量范围。
MKS提供了各种真空计，从常规的大气压到极高真空的压力范围。
2.精度和分辨率：根据应用的精度要求选择真空计。
MKS真空计提供了不同级别的精度和分辨率供选择，从常规应用到高精度应用。
3.响应时间：响应时间是真空计从现场真空变化到显示读数所需的时间。
不同类型的真空计具有不同的响应时间。
根据应用中需要的响应时间选择真空计。
根据上述因素，以下是MKS真空计的几种常用类型：1. 热阴极离子化真空计（Hot Cathode Ionization Vacuum Gauge）：热阴极离子化真空计适用于高真空度测量（10-3至10-9 Torr）。
它基于通过电离和测量电离电流的原理工作。
该类型的真空计在高真空度下具有良好的精度和分辨率，并且响应时间较快。
在半导体制造、真空系统、科研和其他领域中广泛应用。
2. 扩散式真空计（Thermocouple Vacuum Gauge）：扩散式真空计适用于中真空度测量（10-3至10-9 Torr）范围。
它基于热电偶和分子扩散的原理工作。
该类型的真空计精度较高，适用于半导体制造、研究实验室和其他领域中的中真空度测量。
3. 磁控溅射阴极离子化真空计（Magnetron Sputtering Ionization Vacuum Gauge）：磁控溅射阴极离子化真空计适用于介于常规大气压和中真空度之间的测量（10-3至10-5 Torr）。
真空计分类及选用时的注意事项
真空计分类及选用时的注意事项真空计是一种用于测量真空度的仪器。
根据其工作原理和测量范围的不同，真空计可以分为多种类型，包括膜片式真空计、热阴极电离真空计、热电子式真空计、四级磁控管真空计等。
在选择和使用真空计时，需要注意以下几个方面。
首先，根据测量范围选择合适的真空计。
不同类型的真空计有不同的测量范围。
膜片式真空计适用于较高真空度范围，通常用于大气压到10^-3帕的测量。
热阴极电离真空计适用于较低真空度范围，通常用于10^-3帕到10^-7帕的测量。
热电子式真空计适用于更低的真空度范围，通常用于10^-7帕到10^-11帕的测量。
四级磁控管真空计适用于极低真空度范围，通常用于10^-11帕到10^-12帕的测量。
其次，考虑测量的要求和条件来选择真空计。
不同类型的真空计有不同的精度和响应速度。
如果需要较高的测量精度和快速的响应速度，可以选择膜片式真空计或热阴极电离真空计。
如果需要更高的测量精度和更快的响应速度，可以选择热电子式真空计。
如果需要极高的测量精度和极快的响应速度，可以选择四级磁控管真空计。
此外，还需要考虑真空计的稳定性和耐用性，以确保长时间的可靠测量。
第三，确保真空计的适用环境条件。
真空计通常需要在一定的环境条件下工作。
例如，膜片式真空计需要在干燥无尘的环境下使用，以避免膜片的损坏。
热阴极电离真空计需要在较高温度下工作，因此需要注意温度限制。
热电子式真空计需要在较低温度下工作，因此需要特殊的冷却装置。
四级磁控管真空计需要在超高真空环境下操作，因此需要特殊的气密性和绝缘措施。
第四，确保正确使用和维护真空计。
真空计是精密的科学仪器，需要正确操作和维护才能保持准确和可靠的测量结果。
在使用真空计之前，需要校准和调零仪器，以确保准确度。
在实验过程中，需要避免物体碰撞或溅入真空计，以免损坏仪器。
在不使用真空计时，需要妥善保存和保养，以延长使用寿命。
综上所述，选择和使用真空计需要考虑测量范围、测量要求、适用环境条件和正确操作维护等方面的因素。
4 真空测量 9.0
p/Pa
101
10-2
100 电表读数/mv
图 4-7热偶真空规的校准曲线
• •
测量范围: 100~10－1 Pa 气体种类的影响：∵不同气体分子的导热系数不同，热传导真空计对不同气体 的测量结果不同。因此，在测量不同气体的压力时，则要修正： preal = Srpread 式中 pread——干燥空气(或氮气)刻度的压力计读数（干燥空气或氮气的压力）， Pa； preal——被测气体的实际压力，Pa； Sr——被测气体对空气的相对灵敏度。 通常干燥空气(或氮气)的相对灵敏度为1，其它一些常用的气体和蒸气的相对
• 热传导真空计规管热丝的温度T1是压力p的函数(见图 7)，即T1 = f(p)。如果预先测出这个函数关系，便可 根据热丝的温度T1来确定压力p。
– 热丝温度的测量方法，有以下三种； (1)利用热丝随温度变化的线膨胀性质；--膨胀式真空计 (2)利用热电偶直接测量热丝的温度变化；--热偶真空计 (3)利用热丝电阻随温度变化的性质; --电阻真空计 – 在电阻真空计中也有用热敏电阻代替金属热丝的，此种真 空计称热敏电阻真空计。其灵敏度较高，但稳定性较差。 – 热偶真空计和电阻真空计是目前粗真空和低真空测量中用 得最多的两种真空计。
G K(F)
C
图4－9 热阴极电 离真空计结构
U型真空计
开式U型真空计结构如图4－1
其压力计算公式如下： p = p0 － ρ g h 式中 p —— 待测压力 p0—— 环境大气压力 h —— 两液面高度差 ρ—— 工作液密度 g —— 重力加速度
忽略其中 的压力
图4－1 开式U形管真空计
闭式U型真空计结构如图4－2。 压力计算公式如下
若能因改变p而改变热电动势 ，则P~ 的关系就有一定的意义。
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常用真空计的测量范围及其性能
李苹平
(合肥华瑞真空科技有限公司)
介绍几种测量范围为10-8～105Pa的常用真空计，其应用十分广泛，性能较好，价格较低。
热阴极电离真空计、冷阴极电离真空计（可测量超高、高真空）、电容薄膜真空计、热电偶真空计、电阻真空计及压缩式真空计、压敏（压力敏感元件）电阻真空计。
本文仅介绍应用广泛性能较好且价格较低的几种真空计，测量范围参见图1。
1 电离真空计
电离真空计的离子流与压强关系为线性关系（直接测量参数与所需测量参数之间为线性关系，可作为直观仪表），规管（测量元件）测量上限由规管非线性不超过20％所对应的压强确定，测量下限由规管本底压强示值的10倍确定[2]。
（在非线性不超过20%时，可近似为线性测量）
电离计总的测量范围为10-8～102Pa，一般说来，每一种结构的规管只能覆盖一部分。
（每一种结构的规管产生的离子流与压强在一定范围内成线性相关）BA计收集极做成针状，它的X光本底电流小，因而下限可达10-8Pa，是一种超高真空计。
它的上限为10-1Pa，灯丝是钨丝。
DL-2型真空规管在上世纪50年代在我国生产，它是高真空规管，测量范围是lO-5～10-1Pa，钨灯丝。
钨灯丝在高压强易氧化而烧断，规管在10-1Pa工作寿命约1个星期。
因而上限不能超过10-1Pa。
70年代研制了DL-5型中真空规管[3]。
它的测量范围是10-4～10 Pa。
该规管在国内首先用敷氧化钇铱丝作灯丝，可以在高压强工作。
高压强规管的几何尺寸要小，以减小电子在行程中与气体分子碰撞。
后来有人做出_DL-8型规管，它的几何尺寸比DL-5更小，上限可达100 Pa。
热阴极电离计在压强大于10 Pa时使用不太合适（测量元件在高压强下易氧化而烧断）。
在高压强时发射电流应减小。
上世纪80年代，用敷氧化钇铱丝代替BA计中的钨丝做出DL-7型BA
计规管[4]。
它的测量范围是5×lO-8～10-1 Pa，与钨丝的BA计相比，它更适合在较高压强下工作。
同在80年代，有人将敷氧化钇铱丝代替DL-2型规管中的钨丝，做成DL-9型规管[5]，使上限压强扩展一个数量级，测量范围为10-5～1 Pa。
在研究吸气剂性能时，应在小发射电流下工作，以减小电离计的吸气效应。
在有害气氛下工作用小发射电流可以延长灯丝寿命。
电离计的误差为[1]：10-8～10-1Pa，△=±70％；10-5～10-1Pa，△=土50％；10-3～10 Pa，△=±50％。
单片机问世后不久，就开始用单片机控制电离真空计[6]。
单片机操作代替了原电路中的调零点、调满偏、调发射、换量程等手工操作，并有诸多功能板，例如RS232串口，模拟量输出等可与计算机联机，真空计还可以用单片机设置输出信号。
2 热电偶真空计
上世纪50年代，已有DL-3(ZJ51)型热偶规管生产，它的加热丝是铂金丝，热偶丝是康铜—镍铬丝。
它在定流模式的特性曲线如图2曲线2所示。
上世纪80年代研制出了ZJ53B、ZJ54B等热偶真空规管[7]，它们的加热丝与热偶丝都是康铜镍铬丝，直径比DL-3型规管的丝还细，因此工作压强比DL-3型规管高。
它们定流模式的特性曲线如图2曲线1所示。
DL-3型测量范围是10-1～60 Pa，ZJ53B、ZJ54B测量范围是10-1～400 Pa。
热偶真空计误差为[8]压强小于5×102Pa时：士20％；压强不小于5×102Pa时：±50％。
以上两种热电偶规管，定流工作模式最大热电偶电动势为10 mV，相当于179o C。
定温式热电偶计可扩展上限，例如ZDO-150型定温式热电偶真空计测量范围是1～105 Pa[9]。
3 电阻真空计
电阻真空计工作模式分定压式和定温式。
定压式测量范围为1～102Pa，定温式测量范围可扩展到1～105Pa。
图3示出ZJ52T(曲线2)和莱宝公司的TR211(曲线1)规管定温特性曲线。
由图可见，ZJ52T在压强大于1 kPa时，误差就会很大。
TR211规管在压强大于10 kPa时，误差会很大。
电阻真空计工作温度高，上限压强高，但在高温工作时会影响规管的寿命，一般为110o C较合适，比热电偶真空计工作温度稍低。
4 压敏电阻真空计
上世纪70年代凯勒公司压敏电阻传感器进入市场。
80年代我国研制出用压敏电阻做成的HLP-03型低真空计[10]。
测量范围是10 Pa～110 kPa。
传感器在10～100 Pa之间温度漂移较严重，会给真空计带来很大的误差。
压敏电阻真空计精度高，线性好，性能稳定，是结构简单、价格便宜的一种真空计。
在要求测量大于100 Pa的场合下，选择压敏电阻真空计较合适，它的误差约为±25％。
参考文献：
[1]JJG2022-89中华人民共和国国家计量睑定系统真空计量器具[S].1989．
[2]合肥华瑞真空科技有限公司仪表样本[Z]．2014
合肥华瑞真空科技有限公司QQ：419129686。