真空計的原理與類別

真空計的原理與類別

真空計一般分類

壓差式真空計differential vacuum gauge：測量同時存在于一個敏感元件兩側面上壓力之差的一種真空計。例如這個元件為彈性膜片或可動分隔液體。

絕對真空計 absolute vacuum gauge：通過測定物理量本身來確定壓力的一種真空計。

全壓真空計total pressure vacuum gauge:測量混合氣體全壓力的一種真空計。

分壓真空計；分壓分析器partial pressure vacuum gauge; partial pressure analyser：測量混合氣體組分分壓力的的質(zhì)譜儀式的真空計。

相對真空計relative vacuum gauge ：通過測量與壓力有關的物理量并與絕對真空計比較來確定壓力的一種真空計。 4.3真空計特性 4.3.1真空計測量范圍pressure range of vacuum gauge：在規(guī)定條件下，由真空計指示的示值誤差不超過最大允許誤差的壓力范圍。注：某些真空計測量范圍與氣體性質(zhì)有關，在這種情況下測量壓力范圍是對氮氣而言。

壓縮式真空計compression gauge：已知氣體體積，在待測量的壓力下，按已知比例壓縮（例如通過液柱——泵的移動），于是產(chǎn)生較高測量的壓力的一種真空計。對于滿足PV-T關系的氣體，如果較高壓力用液位壓力計測量，這樣的真空計是絕對真空計。如麥克勞真空計（Mcleod gauge）

壓力天平pressure balance：一種絕對真空計，在其內(nèi)，待測量的壓力適當?shù)丶拥揭粋€精確匹配的已知橫截面積活塞-氣缸部件上，所產(chǎn)生的力與一組已知質(zhì)量砝碼的重力進行比較。 4.4.5粘滯性真空計viscosity gauge ：通過測量作用在兩個元件表面上的粘滯力來測定壓力的一種真空計。它的兩個元件溫度相同。一個元件處于靜止，另一個相對于第一個運動。這種基于與壓力有關的粘滯性的真空計，有衰減真空計（如振膜式真空計），分子牽引真空計等。

4.1一般術語
4.1.1壓力計pressure gauge：測量氣體或蒸汽壓力的儀器。
4.1.2真空計vacuum gauge：測量低于一個大氣壓力的氣體或蒸汽壓力的儀器。注：某些常用的真空計實際上不直接測量壓力，而測量在規(guī)定條件下與壓力有關的某些其它物理量。
4.1.2.1規(guī)頭(規(guī)管)gauge head：某些種類真空計的一個部件，它含有壓力敏感元件并直接與真空系統(tǒng)連接。
4.1.2.2裸規(guī)nude gauge ：一種沒有外殼的規(guī)頭，其敏感元件直接插入真空系統(tǒng)。
4.1.2.3真空計控制單元gauge control unit ：某些種類真空計的控制單元包含電源和真空計工作需要的全部電路。
4.1.2.4真空計指示單元gauge indicating unit ：某些種類真空計的指示輸出信號部件，通常以壓力單位刻度。
4.2真空計一般分類 4.2.1壓差式真空計differential vacuum gauge：測量同時存在于一個敏感元件兩側面上壓力之差的一種真空計。例如這個元件為彈性膜片或可動分隔液體。
4.2.2絕對真空計 absolute vacuum gauge：通過測定物理量本身來確定壓力的一種真空計。
4.2.3全壓真空計total pressure vacuum gauge:測量混合氣體全壓力的一種真空計。
4.2.4分壓真空計；分壓分析器partial pressure vacuum gauge; partial pressure analyser：測量混合氣體組分分壓力的的質(zhì)譜儀式的真空計。
4.2.5相對真空計relative vacuum gauge ：通過測量與壓力有關的物理量并與絕對真空計比較來確定壓力的一種真空計。
4.3真空計特性 4.3.1真空計測量范圍pressure range of vacuum gauge：在規(guī)定條件下，由真空計指示的示值誤差不超過最大允許誤差的壓力范圍。注：某些真空計測量范圍與氣體性質(zhì)有關，在這種情況下測量壓力范圍是對氮氣而言。 4.3.2靈敏度系數(shù)sensitivity coefficient：對于一給定壓力，真空計指示的讀數(shù)變化，除以對應壓力的變化。注：某些真空計靈敏度系數(shù)與氣體性質(zhì)有關，在這種情況下靈敏度通常指氮氣而言。
4.3.3相對靈敏度系數(shù)relative sensitivity factor：對于一給定的氣體，真空計的相對靈敏度系數(shù)為：真空計對該氣體的靈敏度除以在相同壓力和相同工作條件下真空計對氮的靈敏度。
4.3.4 電離規(guī)系數(shù)（壓力單位倒數(shù)）ionization gauge coefficient (in inverse pressure units)：對于一給定氣體，電離規(guī)系數(shù)為：離子流除以電子流和對應壓力的乘積，并應指出工作參數(shù)。 4.3.5規(guī)管光電流photon current of vacuum gauge head：陰極發(fā)射的電子打在加速極上，產(chǎn)生軟X射線，使收集極產(chǎn)生光電發(fā)射，收集極上產(chǎn)生一個與壓力無關與離子流同向的電流，該電流即稱規(guī)管光電流。
4.3.6等效氮壓力equivalent nitrogen pressure ：作用在真空計上某一氣體的壓力為純氮所產(chǎn)生相同的壓力讀數(shù)值。
4.3.7X射線極限值 X-ray limit：一種熱陰極電離真空計的X射線極限值為與主要由離子收集極發(fā)射的光電子產(chǎn)生的殘余電流所引起的相同讀數(shù)的純氮壓力值。4.3.8逆X射線效應anti X-ray effect：陰極發(fā)射的電子打在加速極上產(chǎn)生軟X射線射到規(guī)管金屬壁上，使其發(fā)射光電子，其中能量較大的打到收集極上，使收集極回路產(chǎn)生了一個與離子電流反向的電流，即逆X射線效應。
4.3.9布利爾斯效應blears effect：真空度較高的系統(tǒng)烘烤結束后，由于連接規(guī)管的管壁對有機蒸汽的吸附，直到表面飽和為止，致使規(guī)管反應壓力比真實壓力低，這種現(xiàn)象叫布利爾斯效應。
4.4全壓真空計
4.4.1液位壓力計liquid level manometer：通常為一種U型管絕對壓差計。管中的敏感元件是一種可動的隔離液體（例如汞）。通過測量液位差便得到壓力值。
4.4.2彈性元件真空計elastic element vacuum gauge：壓差可以通過測量彈性元件位移（直接法）或保持它原來位置需要的力（回零法）來測定，例如電感式、電容式、電阻式薄膜真空計，布爾登（Bourdon）真空計等。
4.4.3壓縮式真空計compression gauge：已知氣體體積，在待測量的壓力下，按已知比例壓縮（例如通過液柱——泵的移動），于是產(chǎn)生較高測量的壓力的一種真空計。對于滿足PV-T關系的氣體，如果較高壓力用液位壓力計測量，這樣的真空計是絕對真空計。如麥克勞真空計（Mcleod gauge）
4.4.4壓力天平pressure balance：一種絕對真空計，在其內(nèi)，待測量的壓力適當?shù)丶拥揭粋€精確匹配的已知橫截面積活塞-氣缸部件上，所產(chǎn)生的力與一組已知質(zhì)量砝碼的重力進行比較。
4.4.5粘滯性真空計viscosity gauge ：通過測量作用在兩個元件表面上的粘滯力來測定壓力的一種真空計。它的兩個元件溫度相同。一個元件處于靜止，另一個相對于第一個運動。這種基于與壓力有關的粘滯性的真空計，有衰減真空計（如振膜式真空計），分子牽引真空計等。
4.4.6熱傳導真空計thermal conductivity vacuum gauge ：通過測量保持在不同溫度的兩固定元件表面間熱能的傳遞來測量壓力的一種真空計。這種基于與壓力有關的氣體熱傳導性的真空計，有皮拉尼真空計，熱偶真空計，熱敏真空計，雙金屬片真空計。
4.4.7熱分子真空計thermo-molecular gauge：通過測量氣體分子打擊保持在不同溫度的兩固定表面的凈動量傳輸率來測定壓力的一種真空計。在真空計中，氣體分子選擇性地作用在可動元件上。與氣體分子平均自由程比較，兩固定表面間的距離必須是很小的。例如：克努曾真空計（knudsen gauge）、反磁懸浮熱分子真空計（diamagnetic levitation thermo-molecular gauge）。
4.4.8電離真空計ionization vacuum gauge：通過測量待測氣體在控制條件下
4.4.9放射性電離真空計radioactive ionization gauge：通過放射源射線使氣體電離所產(chǎn)生離子的一種電離真空計。例α射線真空計，β射線真空計等。
4.4.10冷陰極電離真空計cold cathode ionization gauge：通過冷陰極放電產(chǎn)生離子的一種電離真空計。該計通常有磁場存在，用來延長電子行程，以增加產(chǎn)生的離子數(shù)。在規(guī)頭內(nèi)或在規(guī)頭外也可以用其它方法使其啟動或維持放電。
4.4.11潘寧真空計penning gauge：帶有磁鐵和特定電極結構的一種冷陰極電離真空計。陰極由兩個連接的平行圓盤組成。陽極通常是環(huán)形的，被安裝在圓盤之間并與其平行，磁場與圓盤垂直。
4.4.12冷陰極磁控管真空計cold cathode magnetron gauge：圓筒陰極在圓筒陽極內(nèi)同軸排列的的一種冷陰極電離真空計。它的磁場與電場垂直。如果里面電極是陽極，那么這個真空計叫做“反磁控管真空計”。
4.4.13放電管指示器discharge tube indicator：從冷陰極放電（通常為射（這個地方：頻的頻是違禁詞語）放電顏色和形狀，可以粗略判別氣體種類和壓力的一種透明管。
4.4.14熱陰極電離真空計hot cathode ionization gauge：通過加熱陰極發(fā)射電子使氣體電離的一種電離真空計。
4.4.15三極管式真空計triode gauge：具有一般三極電子管結構的一種熱陰極電離真空計，燈絲裝在以柵極作為陽極的軸線上，板極作為離子收集極與陽極同心。4.4.16高壓力電離（中真空）真空計high pressure (medium vacuum) ionization gauge：它的測量范圍比一般三極管真空計壓力量程范圍向中真空范圍移動了的一種熱陰極電離真空計。
4.4.17B-A型電離真空計Bayard-Alpert gauge：用裝在圓筒柵極軸線上一根細的金屬絲作離子收集極和柵極外面的陰極，來降低X射線極限值的一種熱陰極電離真空計。
4.4.18調(diào)制型電離真空計modulator gauge：一種裝有調(diào)制電極的B-A型熱陰極電離真空計。當改變調(diào)制極的電位時，通過測量在離子收集極上電流效應可以估算殘余電流（包括任何X射線電流）影響。
4.4.19抑制型電離真空計suppressor gauge：通過安裝在離子收集極附近的抑制電極，使離子收集極發(fā)射的二次電子返回到它自身，來降低X射線極限值的一種熱陰電離真空計。
4.4.20分離型電離真空計extractor gauge：通過使用一個短而細的金屬絲做離子收集極來降低X射線極限值的一種熱陰極電離真空計。這個收集極裝在屏蔽罩內(nèi)，圓筒柵極外面軸線上，因而收集了來自電離區(qū)域的離子。 4.4.21彎注型電離真空計bent beam gauge：離子從電離區(qū)域拉出進入一個靜電偏轉極的一種熱陰極電離真空計。
4.4.22彈 道型電離真空計 orbitron gauge ：使發(fā)射電子以長的彈道軌道飛行，于是增加了每個電子所產(chǎn)生離子數(shù)的一種熱陰極電離真空計。發(fā)射發(fā)生于圓筒離子收集極和同軸的細金屬絲之間的靜電場。低的電子流降低了X射線和解吸的離子效應。
4.4.23熱陰極磁控管真空計hot cathode magnetron gauge：類似于在截止狀態(tài)下工作的簡單的圓柱磁控管式的一種電離真空計。在其內(nèi)，用磁場來延長電子路徑，以增加產(chǎn)生的離子數(shù)。
4.5分壓真空計（分壓分析器）