热传导真空计的测量范围

真空测量常用真空计真空测是是真空技术中的一个重要组成部分用于测量真空度的仪器叫真空计。

真空计的种类很多，根据真空计的刻度方法，可分为绝对真空计和相对真空计。

(一)绝对真空计:通过对气体压强进行测量，经过计算后，能反映真空度的真空计，叫绝对真空计，如:U 型管真空计、压缩式真空计等。

(1)U型管真空计:利用U型管两端的液面差，来测量压强的典空计叫U型管真空计。

(2)压缩式真空计:又称麦克劳真空计。

利用波意耳定律，将定量待测的气体，用水银或油压缩到极小体积，然后比较它的开管与闭管之间的液柱差，通过计算求得压强的一种绝对真空计。

(二)相对真空计:通过对与压强有关的物理盆进行侧量，但不能通过计算来进行刻度，只能与绝对真空计进行比较才能刻度的真空计，叫相对真空计，如:弹性式真空表、薄膜式真空计、电阻真空计、热偶真空计和电离真空计等。

:(1)弹性式真空表:利用弹性元件随压强变化所产生的变形，测量真空度的真空计。

(2)电阻真空计和热偶真空计:利用气体分子的热传导作用，测量真空度的真空计。

(3)电离真空计:利用气体分子在低压强下的电离现象，测量真空度的真空计。

常用真空计的分类和测量范围见下图：(三)绝对真空计与相对真空计的比较(1)绝对真空计的优点，是结构简单福、造价低、测量精度高，其测量值与被测气体种类无关(可凝性蒸气除外)。

其缺点是操作不便，不能连续测量，用水银作介质时，水银蒸气对环境有污染。

(2)相对真空计的优点，是能连续测量真空度，并便于自动记录和用于自动控制。

其缺点，是测量精度受气体种类和环境温度的影响较大，测量精度不如绝对真空计高。

真空热处理炉常用的真空计有弹性式真空表、热偶真空计、电阻真空计、电离真空计等相对真空计。

现将常用的真空计工作原理简介如下:(一)弹性式真空表:真空表内，有一由铍青钢或不锈钢等弹性材料制成的扁平截面弹簧弯管，管的一端与被测真空系统相连，另一端封死，并通过连杆齿轮与指针相连。

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。

54DB 型热偶真空计
2007.12.17 潘承稳 我们所说的真空抽象的说就是比环境大气压低。

我们现场所用的热偶式的规管。

热偶真空计是热传导真空计：是通过一个加热丝，而我们给加热丝一个加热电流，使其发热，被抽体内气体分子密度不同，带走的温度不同，所感到的差动电压不同来工作的。

校准就是调整加热电流一般在（25-30mA ）
1. 校准电流：用电流表串在2-7角上按下电流校准，真空计表读数与电流表一样，相对
误差小于3%mA 以内。

如果不对就调整加热电流。

2. 校准真空计满度：在4-5角上加一个10mv 电压，真空计读数应是满读数，如果不对就
调整校准电位器。

3. 予置切换点：按下模拟键，先调整定点电位器使表头指示所予置的真空度，而后调切
换电位器指示灯即切换。

顺时针绿灯亮，逆时针红灯亮。

真空技术真空计皮拉尼真空计的规范、校准和测量不确定度1 范围本文件给出了皮拉尼真空计的参数，描述了其校准步骤，规定了使用这些真空计时要考虑的测量不确定度。

本文件适用于工作压力范围为 0.01 Pa ~150 kPa 的皮拉尼真空计。

当对皮拉尼真空计进行校准并将其用作参考标准时，本文件是对GB/T 34873 和 ISO 27893的补充。

另外，本文件描述了皮拉尼真空计响应时间和迟滞的表征方法。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 34873-2017 真空计与标准真空计直接比较校准（ISO 3567:2011，IDT）ISO 27893 真空计与标准真空计直接比较校准结果的不确定度评定（Vacuum technology —Vacuum gauges —Evaluation of the uncertainties of results of calibrations by direct comparison with a reference gauge）注：G B/T 34876-2017 真空计与标准真空计直接比较校准结果的不确定度评定（ISO 27893:2011，IDT）ISO/IEC 17025 检测和校准实验室能力的通用要求（General requirements for the competence of testing and calibration laboratories）注：G B/T 27025－2019 检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC 17025：2017，IDT）3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

部组件定义3.1.1热传导真空计 thermal conductivity gauge通过测量保持不同温度的两个固定元件表面间的热量传递来确定压力的一种真空计。

真空计原理与测量范围真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，是一种物理现象。

在真空技术里，真空系针对大气而言，一般指特定空间内部之部份物质被排出，使其压力小于一个标准大气压，则我们通称此空间为真空或真空状态。

真空常用帕斯卡（Pascal）托尔（Torr）毫巴（mbar）等做为压力的单位。

真空的分类：前级真空：1*10-3Torr~1000Torr高真空：1*10-9Torr~10-3Torr超高真空：10-9Torr以下真空计（Vacuum Gauge），也称真空表、真空规管，是测量真空度或低气压的仪器。

一般是利用不同气压下气体的某种物理效应的变化进行气压的测量。

在科研和工业生产中广泛使用。

按照真空计测量原理所利用的不同的物理机制，可将主要的真空计分为三大类，分别是利用力学性能、利用气体动力学效应利用带电粒子效应的真空计。

利用力学性能的真空计典型的有波尔登规（Bourdon）和电容薄膜规；利用气体动力学效应的典型真空计有皮拉尼（Pirani）电阻规和热电偶规、热传导规；利用带电粒子效应的典型真空计有热阴极电离规和冷阴极电离规。

市场上真空计的形式：真空规管+真空测量计（真空计控制器）：需配套使用。

真空变送器（真空计）：本体集成电路部分，可输出各类型号。

两种形式客户可根据实际应用进行选择，真空规和控制器的形式，主要应用在一些恶劣的现场环境或者早期的集成设备，由规管、线缆、控制器三部分组成，前期成本略高，典型优点是后期维护更换真空规便宜；随着工业自动化的发展，真空变送器（真空计）已经成为真空测量的主要产品，可根据现场能处理的信号（数字/模拟）选择相应通讯的产品。

真空计测量范围：电容薄膜真空计如上图，压力变化引起膜片不同层度的形变，使得膜片和电极之间的电容变化，通过测量电容的变化量，即可知道膜片上压力的变化。

（膜片主要有两种材质：金属膜片和陶瓷膜片）电容薄膜压力计，测量读数无关气体组分，主要受环境温度的影响（温度补偿），是测量差分或全部气体压力最准确的设备（包括蒸汽凝结、操作温度不规则的环境），目前已知产品最大测量压力为25000Torr，最低测量压力在10-5Torr左右。

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。

真空计原理及测量范围
真空计是一种用于测量真空度的仪器，根据不同的原理可以分为多种类型，包括气体扩散法真空计、热导法真空计、冷阴极离子化真空计等。

下面将分别介绍这几种常见的真空计的原理及测量范围。

1.气体扩散法真空计
气体扩散法真空计是通过测量气体扩散速率来间接得到真空度的。

工作原理是将样品或测量环境中的气体进入真空计中，利用气体在真空中自由扩散的特性，通过测量扩散流量来计算真空度。

该方法适用于较高真空度的测量范围，通常在10^-1至10^-7帕之间。

2.热导法真空计
热导法真空计主要基于热导率与气体密度之间的关系来测量真空度。

它包含一个加热丝和一个测量电阻，当加热丝加热时，传热受到气体分子碰撞的影响，从而导致电阻的变化，根据电阻的变化可以计算出气体的密度。

热导法真空计适用于1至10^5帕的测量范围。

3.冷阴极离子化真空计
冷阴极离子化真空计主要通过测量空间中的电离电流来间接测量真空度。

该方法通过在真空计中放置一个冷阴极，当真空中的气体与冷阴极发生碰撞时，会产生电子，然后利用电子与气体分子碰撞产生离子，通过测量电离电流的大小来计算真空度。

冷阴极离子化真空计适用于10^-4至10^-2帕的测量范围。

以上所述的是一些常见的真空计的原理及测量范围，不同的真空计适用于不同的测量条件和要求。

在实际应用中，还需要根据具体的测量需求选择合适的真空计，以获得准确可靠的测量结果。

真空计的原理、分类和适用范围
真空计是用于测量真空的仪器，其原理是利用气体分子在真空度不同的环境下的运动规律来实现测量。

常见的真空计原理包括扩散、导电、热导和电离等。

2. 真空计的分类：
按照测量原理的不同，真空计可分为扩散真空计、热导真空计、离子真空计、旋转磁场真空计、电容式真空计、压力传感器真空计等多种类型。

不同类型的真空计具有各自的优点和适用范围。

3. 真空计的适用范围：
真空计的应用范围广泛，可以用于科学研究、制造工艺、化学分析、空气净化、医疗诊断等领域。

在半导体、真空电子、航空、航天等高科技领域中，真空计也扮演着重要的角色，保证了设备和产品的质量和性能。

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Convectron gauge（热传导真空计）是一种用于测量低真空的仪器，其原理基于热传导原理。

它主要通过测量气体分子与传感器表面之间的热传导来间接测量气体压力。

这种真空计的测量范围从大气压力到10^-4 Torr（10^-2 Pascal）。

Convectron gauge的工作原理如下：
1. 当气体分子与传感器表面接触时，它们会从传感器表面吸收热量，导致传感器表面温度降低。

这种现象称为热传导。

2. 真空计通过测量传感器表面的温度变化来间接测量气体压力。

当气体压力较高时，热传导作用较强，传感器表面温度较高；当气体压力降低时，热传导作用减弱，传感器表面温度降低。

3. Convectron gauge通过将传感器表面温度的变化转换为电信号，从而实现对气体压力的测量。

这种转换通常通过热敏电阻或热电偶等温度传感器实现。

4. 测量结果可以通过真空计的显示装置直接读取，或者通过数据采集系统进行实时监测和分析。

Convectron gauge具有高精度、快速响应等特点，广泛应用于科研、工业生产等领域。

导热仪标准一、仪器准确度导热仪的准确度应符合国家相关标准，一般要求误差在±5%以内。

在选购时，应选择具有较高准确度的品牌和型号，以保证测试结果的可靠性。

二、温度范围导热仪的温度范围应满足测试需求，包括最低和最高温度。

通常情况下，导热仪的温度范围为室温到300℃或更高。

在选购时，应根据实际测试需求选择合适的温度范围。

三、测量时间导热仪的测量时间是指完成一次测试所需的时间。

通常，导热仪的测量时间在数分钟到数十分钟之间。

在选购时，应选择测量时间较短的型号，以提高测试效率。

四、样品制备导热仪测试前需要对样品进行制备。

样品制备应按照相关标准进行，以保证测试结果的可靠性。

在选购导热仪时，应选择具有样品制备功能的型号，以减少测试前的准备时间。

五、数据处理与报告导热仪应具有数据处理和报告功能。

数据处理应包括计算导热系数、比热容等参数，并应具有数据输出功能，可以将测试数据导出为表格或图表形式。

报告应包括测试结果、样品信息、测试条件等内容，并应满足实际需求。

在选购时，应选择具有数据处理和报告功能的型号，以减少测试后数据处理的时间和精力。

六、安全要求导热仪应具有安全保护功能，包括过热保护、过载保护等。

在选购时，应选择具有安全保护功能的型号，以保证测试过程的安全性。

七、使用环境条件导热仪的使用环境条件应符合相关标准，包括温度、湿度、尘埃、电磁干扰等。

在选购时，应选择对使用环境要求较低的型号，以减少环境因素对测试结果的影响。

八、维护与保养导热仪需要定期进行维护和保养，以保证其正常运行和使用寿命。

在选购时，应选择具有良好维护和保养性能的型号，以减少后期维护的难度和成本。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟真空计的测量范围压力测量中，除极少数直接测量外，绝大多数是间接测量，即先在被测气体中引起一定的物理现象，然后再测量这一过程中与压力有关的物理量，进而设法确定压力值。

这是真空测量的特点，但亦会造成某些问题。

任何具体物理现象与压力的关系，都是在某一压力范围内才最显著，超出这个范围，关系就变弱了。

因此，任何方法都有其一定的测量范围，这个范围就是真空计的量程。

尽可能扩展每一种方法的量程，是真空科学研究的重要内容之一。

近代真空技术所涉及的压力范围宽达20 个数量级(105～10-14 Pa)，没有任何一种真空计能测量如此宽的压力范围，因此总是用几种真空计分别管辖一定的区域。

但真空技术网(chvacuum/)认为由于各种真空计在原理上的差异，在相互衔接的区域，往往要造成较大的误差。

在被测空间引起一定物理现象时，还会出现这样的问题，即从测量的角度出发，本需要一种单纯的物理现象，但有时却不可避免地带来一系列寄生现象，这些寄生现象不但给测量带来误差，有时还会喧宾夺主，完全把主要现象掩盖住了。

在利用电子碰撞气体分子的方法中，荷能电子最终要打到电子收集极上，其能量急剧损失的过程会发射软X 射线，这种射线又导致一些电极产生光电发射，最后影响到离子流的测量。

电离的方法是目前高真空和超高真空测量中使用最广泛的，可是它的寄生现象也特别多，它在应用时有抽气作用，有时又出现放气作用。

电子碰撞电极除产生上述X 射线外，还会出现电子碰撞脱附现象。

有时在热阴极电离真空计中，由于阴极处于高温，气体在其上发生化学变化，因而改变气体成分。

热阴极有时会发射正离子或中性粒子，热阴极显然改变规管内温度，其辐射热导。

真空表与普通压力表的区别工作原理分好几种。

真空表一般用于负压的地方。

与普通压力表相比，只是气压压力的量程与精度的区别而已。

真空压力表的测量围是0－1个大气压，而普通压力表通常是0－几十、几百甚至更大的大气压数量。

量程选好的话测量的读数会准确很多。

按真空计测量原理分类直接测量真空计这种真空计直接测量单位面积上的力，有:（1）静态液位真空计：利用U型管两端液面差来测量压力。

（2）弹性元件真空计：利用与真空相连的容器表面受到压力的作用而产生弹性变形来测量压力值的大小。

间接测量真空计压力为10-1Pa时，作用在1cm2表面上力只有10-5N，显然测量这样小的力是困难的。

但可根据低压下与气体压力有关的物理量的变化来间接测量压力的变化。

属于这类的真空计有：（1）压缩式真空计：其原理是在U型管的基础上再应用波义耳定律，即将一定量待测压力的气体，经过等温压缩使之压力增加，以便用U型管真空计测量，然后用体积和压力的关系计算被测压力。

（2）热传导真空计：利用低压下气体热传导与压力有关这一原理制成。

常用的有电阻真空计和热偶真空计。

（3）热辐射真空计：利用低压下气体热辐射与压力有关原理。

（4）电离真空计：利用低压下气体分子被荷能粒子碰撞电离，产生的离子流随电力变化的原理。

如：热阴极电离真空计、冷阴极电离真空计和放射性电离真空计等。

（5）放电管指示器：利用气体放电情况和放电颜色与压力有关的性质判定真空度，一般仅能作为定性测量。

（6）粘滞真空计：利用低压下气体与容器壁的动量交换即外摩擦原理。

如振膜式真空计和磁悬浮转子真空计。

（7）场致显微仪：以吸附和解吸时间与压力关系计算压力。

（8）分压力真空计：利用质谱技术进行混合气体分压力测量。

常用的有四极质谱计、回旋质谱计和射频质谱计等。

真空计使用方法1、天海、广汇、安瑞科贮罐规管须使用HASTING HPM4/6真空计测量，2、HPM 4/6真空计为便携式、数显，使用9VDC直流电池。

3、HPM4/6真空计测量范围有两个：0.001-1.0 Torr 和0.01-20.0 Torr左侧有一选择开关，放在中间是关的位置，往上推则是DV6的位置，即测量低温容器真空度的位置，测量范围为0.001-1.0 Torr。

只有当低温容器和低温罐车的真空度低于一个Torr时，真空计的液晶显示屏才能够显示低温容器和低温罐车的真空度；往下推则是DV4的位置，测量范围为0.01-20.0 Torr，对我们测量低温容器真空度用处不大。

故平时不要将选择开关往下推。

使用完毕后，将选择开关放在中间关的位置，以防电池电量短时间内耗尽。

当电池电量低时，液晶显示屏会显示“LOBAT”，这时显示的真空度不准确，应立即关机并更换9VDC直流电池。

4、注意真空计使用完毕后应及时放回黑色包装盒内，不受潮和强光照射，也不要暴露于灰尘之中，同时注意防止剧烈振动（如不能从高处摔到地上）。

5、测量步骤如下：图a图b提示：真空计价格昂贵，请您小心使用、注意保护，用后及时保存。

6、根据GB/T 18442常温下(储罐未进液)封结真空度：真空阀打开后等一小时，然后再测，只需要测一次，但如果真空度有问题的，需要再次确认，可等待一小时后再测一次，没有问题的只需要测一次就行了。

6.4.4 在低温使用过程中，缠绕储罐真空夹层的压力不高于0.015帕（0.00011 TORR）6.4.5 在低温使用过程中，珠光砂罐真空夹层的压力不高于0. 5帕 (0.00376 TORR) 6.4.6 质保期内，低温储罐加入低温液体后，罐体不应“出汗”但TSG R7001-2004中的要求很低：（一般厂家都用此要求）未装低温介质情况下，粉末罐真空度不大于65帕，缠绕罐不大于40帕装低温介质情况下，粉末罐真空度不大于10帕，缠绕罐不大于0.2帕。