真空測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)與研究
1.什么是真空測(cè)量真空測(cè)量就是真空度的測(cè)量，而真空度是指低于大氣壓力的氣體稀薄程度。以壓力表示真空度是由于歷史上沿用下來的，并不十分合理。壓力高意味著真空度低；反之，壓力低與真空度高相對(duì)應(yīng)。真空測(cè)量包括全壓力測(cè)量、分壓力測(cè)量和真空計(jì)校準(zhǔn)三個(gè)部分。用以探測(cè)低壓空間稀薄氣體壓力所用的儀器稱為真空計(jì)。本文所述壓力的測(cè)量是指比大氣壓力小得多的氣體壓力測(cè)量。
壓力是一個(gè)力學(xué)量，為單位面積所承受的力。大氣壓力為101325Pa，直接測(cè)量這樣大的壓力是容易的，但在真空技術(shù)中，測(cè)量這樣大的壓力是比較少的。真空技術(shù)中遇到的氣體壓力都很低，如有時(shí)要測(cè)lO-10pa的壓力，這樣極小的壓力用直接測(cè)量單位面積所承受的力是不可能的。因此，測(cè)量真空度的辦法通常是在氣體中造成一定的物理現(xiàn)象，然后測(cè)量這個(gè)過程中與氣體壓力有關(guān)的某些物理量，再設(shè)法間接確定出真實(shí)壓力來。
真空計(jì)種類繁多，工作原理各異，除極少數(shù)幾種是直接測(cè)量壓力外，其它幾乎都是間接測(cè)量壓力的。被測(cè)量氣體除少數(shù)情況外，多為混合氣體。上述壓力測(cè)量是指混合氣體全壓力測(cè)量。在近代真空測(cè)量技術(shù)中，分壓力測(cè)量越來越重要。這里所說的分壓力測(cè)量是指全面地測(cè)出混合氣體各組成成分的分壓力。這樣，混合氣體的全壓力就等于其各組成成分的分壓力之和。
現(xiàn)代分壓力真空計(jì)都屬于電離類，即先將氣體電離，然后將所得的各成分離子加速，再把離子引進(jìn)分析器，將離子分開，分別測(cè)出各成分離子流強(qiáng)度，便可知?dú)怏w的成分和數(shù)量。分析器有磁的、電的、電磁結(jié)合和其它方式等。有時(shí)只需知曉被測(cè)系統(tǒng)殘余氣體成分和相對(duì)含量，并不要求測(cè)出分壓力值，這種儀器稱為殘余氣體分析儀。正確的壓力測(cè)量必須對(duì)真空計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。因?yàn)槎鄶?shù)真空計(jì)是通過與壓力有關(guān)的物理量來間接反應(yīng)壓力，而不能直接通過真空計(jì)有關(guān)參數(shù)計(jì)算求得壓力值。這種真空計(jì)必須用標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)或能產(chǎn)生已知低壓的校準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)?？梢哉f，真空計(jì)校準(zhǔn)是真空測(cè)量的基礎(chǔ)，是發(fā)展真空測(cè)量的有力工具。
真空計(jì)量器具分三類：計(jì)量基準(zhǔn)器具、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具和工作計(jì)量器具。前兩類用于復(fù)現(xiàn)和傳遞真空度量值，統(tǒng)一全國真空量值；而后一類是在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。三種計(jì)量器具的不確定度依次降低。
2.真空度的表征及單位用壓力表示真空度是由歷史上采用U型壓力計(jì)測(cè)量真空所形成的，這并不十分合理。在一般真空系統(tǒng)中，通常以各向同性的中性氣體的壓力這一流體靜力學(xué)的物理量表示真空度，因此，真空度的測(cè)量?jī)H僅歸結(jié)于壓力的測(cè)量。但特別應(yīng)注意測(cè)量條件。測(cè)量的對(duì)象是在有限的容器內(nèi)、靜止(隨機(jī)運(yùn)動(dòng))、穩(wěn)態(tài)、各向同性單一的中性氣氛。
在這種情況下，麥克斯威速度分布、余弦散射定律和流體靜力學(xué)壓力概念( p = nkT，v = 1/4nc，p = ρgh)都較好地符合客觀實(shí)際，真空度的測(cè)量也比較簡(jiǎn)單容易。根據(jù)真空度定義，真空度z*好用分子密度n表示，而以壓力表示真空度與此并不矛盾。測(cè)量壓力時(shí)，一般氣體處于平衡態(tài)并滿足麥克斯威速度分布定律，即 p = nkT 成立。測(cè)量時(shí)氣體溫度T一定，所以氣體壓力p正比于分子密度n。也就是說，此時(shí)壓力是分子密度的量度，所以可以用壓力表示真空度。
在空間研究中，研究對(duì)象是無限空間運(yùn)動(dòng)(1～lOkm·s-1或更高)、非穩(wěn)態(tài)、綜合環(huán)境作用下的復(fù)雜氣氛，此時(shí)麥克斯威速度分布定律和余弦散射定律就不一定成立，所以壓力也失去了原來的物理意義，真空度的測(cè)量比較復(fù)雜和困難了。在一般情況下，以壓力表示真空度是流行、沿用的，但也不是w*的，還可以用如下參數(shù)表示真空度：當(dāng)真空度很高時(shí)，即分子密度很小時(shí)，統(tǒng)計(jì)漲落十分明顯，如壓力 p = 10-12pa時(shí)，統(tǒng)計(jì)漲落已大于5×10-2，壓力已失去真實(shí)意義。
由此看來，在某些情況下，壓力只是其它量的相對(duì)指示而已。根據(jù)氣體分子對(duì)表面碰撞而定義的氣體壓力，是碰撞單位表面積氣體分子動(dòng)量垂直分量的時(shí)間變化率，即單位面積上所受的力，單位為“帕斯卡”(Pascal)，簡(jiǎn)稱“帕”(Pa)。1Pa = 1Nm-2在工程上有時(shí)嫌帕的量值太小，常采用kPa和MPa表示壓力。低真空時(shí)，有時(shí)用“真空度百分?jǐn)?shù)”表示，比如水環(huán)式真空泵、往復(fù)式真空泵和直排大氣羅茨真空泵常用此單位表示真空度。當(dāng)壓力gt;102Pa時(shí)，真空度百分?jǐn)?shù)δ為。
3.真空計(jì)分類按真空度刻度方法分類 (1)絕對(duì)真空計(jì)：直接讀取氣體壓力，其壓力響應(yīng)(刻度)可通過自身幾何尺寸計(jì)算出來或由測(cè)力確定。絕對(duì)真空計(jì)對(duì)所有氣體都是準(zhǔn)確的且與氣體種類無關(guān)，屬于絕對(duì)真空計(jì)的有U型鎊壓力計(jì)、壓縮式真空計(jì)和熱輻射真空計(jì)等。(2)相對(duì)真空計(jì)：由一些氣體壓力有函數(shù)關(guān)系的量來確定壓力，不能通過簡(jiǎn)單的計(jì)算進(jìn)刻度，必須進(jìn)行校準(zhǔn)才能刻度。相對(duì)真空計(jì)一般由作為傳感器的真空計(jì)規(guī)管(或規(guī)頭)和用于控制、指示的測(cè)量器組成。讀數(shù)與氣體種類有關(guān)。相對(duì)真空計(jì)的種類很多，如熱傳導(dǎo)真空計(jì)和電離真空計(jì)等。
按真空計(jì)測(cè)量原理分類直接測(cè)量真空計(jì)這種真空計(jì)直接測(cè)量單位面積上的力，有:(1)靜態(tài)液位真空計(jì)：利用U型管兩端液面差來測(cè)量壓力。(2)彈性元件真空計(jì)：利用與真空相連的容器表面受到壓力的作用而產(chǎn)生彈性變形來測(cè)量壓力值的大小。間接測(cè)量真空計(jì)壓力為10-1Pa時(shí)，作用在1cm2表面上力只有10-5N，顯然測(cè)量這樣小的力是困難的。但可根據(jù)低壓下與氣體壓力有關(guān)的物理量的變化來間接測(cè)量壓力的變化。
屬于這類的真空計(jì)有：(1)壓縮式真空計(jì)：其原理是在U型管的基礎(chǔ)上再應(yīng)用波義耳定律，即將一定量待測(cè)壓力的氣體，經(jīng)過等溫壓縮使之壓力增加，以便用U型管真空計(jì)測(cè)量，然后用體積和壓力的關(guān)系計(jì)算被測(cè)壓力。(2)熱傳導(dǎo)真空計(jì)：利用低壓下氣體熱傳導(dǎo)與壓力有關(guān)這一原理制成。常用的有電阻真空計(jì)和熱偶真空計(jì)。(3)熱輻射真空計(jì)：利用低壓下氣體熱輻射與壓力有關(guān)原理。(4)電離真空計(jì)：利用低壓下氣體分子被荷能粒子碰撞電離，產(chǎn)生的離子流隨電力變化的原理。如：熱陰極電離真空計(jì)、冷陰極電離真空計(jì)和放射性電離真空計(jì)等。(5)放電管指示器：利用氣體放電情況和放電顏色與壓力有關(guān)的性質(zhì)判定真空度，一般僅能作為定性測(cè)量。(6)粘滯真空計(jì)：利用低壓下氣體與容器壁的動(dòng)量交換即外摩擦原理。如振膜式真空計(jì)和磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)。(7)場(chǎng)致顯微儀：以吸附和解吸時(shí)間與壓力關(guān)系計(jì)算壓力。(8)分壓力真空計(jì)：利用質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行混合氣體分壓力測(cè)量。常用的有四極質(zhì)譜計(jì)、回旋質(zhì)譜計(jì)和射頻質(zhì)譜計(jì)等。
4.真空計(jì)測(cè)量范圍壓力測(cè)量中，除極少數(shù)直接測(cè)量外，絕大多數(shù)是間接測(cè)量。就是先在被測(cè)氣體中引起一定的物理現(xiàn)象，然后再測(cè)量這一過程中與壓力有關(guān)的物理量，進(jìn)而設(shè)法確定壓力值。這是真空測(cè)量的特點(diǎn)，亦會(huì)造成某些問題。任何具體物理現(xiàn)象與壓力的關(guān)系，都是在某一壓力范圍內(nèi)才z*顯著，超出這個(gè)范圍，關(guān)系變得弱了。因此，任何方法都有其一定的測(cè)量范圍，這個(gè)范圍就是真空計(jì)的“量程”。
盡可能擴(kuò)展每一種方法的量程，是真空科學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。近代真空技術(shù)所涉及到的壓力范圍寬達(dá)19個(gè)數(shù)級(jí)(105～10-14pa)，沒有任何一種真空計(jì)能測(cè)量如此寬的壓力范圍，因此總是用幾種真空計(jì)分別管轄一定的區(qū)域。但由于各種真空計(jì)在原理上的差異．在相互銜接的區(qū)域，往往要造成較大的誤差。在被測(cè)空間引起一定物理現(xiàn)象，還會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，即從測(cè)量的角度出發(fā)，本需要一種單純的物理現(xiàn)象，但有時(shí)卻不可避免地帶來一系列寄生現(xiàn)象，這些寄生現(xiàn)象不但給測(cè)量量帶來誤差，有時(shí)還會(huì)“喧賓奪主”，完全把主要現(xiàn)象掩蓋住了。
由上觀之，為改善真空計(jì)性能及提高真空測(cè)量準(zhǔn)確度，必須突出主要現(xiàn)象，抑制寄生現(xiàn)象。表1給出一些真空計(jì)的壓力測(cè)量范圍。 表1一些真空計(jì)的壓力測(cè)量范圍 真空計(jì)名稱 測(cè)量范圍(Pa) 真空計(jì)名稱 測(cè)量范圍(Pa) 水銀U型管 105～10 高真空電離真空計(jì) 10-1～10-5 油U型管 104～1 高壓力電離真空計(jì) 102～10-4 光干涉油微壓計(jì) 1～10-2 B-A計(jì) 10-1～10-8 壓縮式真空計(jì)(一般型) 10-1～10-3 寬量程電離真空計(jì) 10～10-8 壓縮式真空計(jì)(特殊型) 10-1～10-5 放射性電離真空計(jì) 105～10-1 彈性變形真空計(jì) 105～102 冷陰極磁放電真空計(jì) 1～10-5 薄膜真空計(jì) 105～10-2 磁控管型電離真空計(jì) 10-2～10-11 振膜真空計(jì) 105～10-2 熱輻射真空計(jì) 10-1～10-5 熱傳導(dǎo)真空計(jì)(一般型) 102～10-1 分壓力真空計(jì) 10-1～10-14 熱傳導(dǎo)真空計(jì)(對(duì)流型) 105～10-1
5.真空測(cè)量特點(diǎn)(1)測(cè)量壓力范圍寬，105～lO-14Pa。(2)大部分真空計(jì)是間接測(cè)量，只有壓力為105～lOPa時(shí)，可直接測(cè)單位面積所受的力。但大多數(shù)真空測(cè)量的壓力遠(yuǎn)比上述為小，不能直接測(cè)量，應(yīng)利用低壓下氣體的某些特性(如熱傳導(dǎo)、粘滯性和電離等)進(jìn)行間接測(cè)量。(3)多采用非電量電測(cè)技術(shù)。(4)大部分真空計(jì)的讀數(shù)與氣體種類和成分有關(guān)。所以測(cè)量時(shí)要特別注意被測(cè)量氣體種類和成分．否則會(huì)造成很大誤差。(5)測(cè)量精度不高。
6.選擇真空計(jì)原則(1)在要求的壓力區(qū)域內(nèi)有要求的精度。(2)被測(cè)氣體是否會(huì)損傷真空計(jì)；真空計(jì)可否會(huì)給被測(cè)氣體狀態(tài)帶來影響。(3)能測(cè)全壓力嗎?可校準(zhǔn)嗎?靈敏度與氣體種類有關(guān)否。(4)可否連續(xù)指示、電氣指示以及反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)短。(5)穩(wěn)定性、復(fù)現(xiàn)性、可靠性和壽命如何。(6)還要看真空計(jì)的安裝方法、操作性能、保修、管理、市場(chǎng)有無銷售、購買的難易程度和規(guī)格如何。除上述應(yīng)考慮的問題外，還要查閱參考書、樣本或直接向生產(chǎn)工廠詢問。
壓力是一個(gè)力學(xué)量，為單位面積所承受的力。大氣壓力為101325Pa，直接測(cè)量這樣大的壓力是容易的，但在真空技術(shù)中，測(cè)量這樣大的壓力是比較少的。真空技術(shù)中遇到的氣體壓力都很低，如有時(shí)要測(cè)lO-10pa的壓力，這樣極小的壓力用直接測(cè)量單位面積所承受的力是不可能的。因此，測(cè)量真空度的辦法通常是在氣體中造成一定的物理現(xiàn)象，然后測(cè)量這個(gè)過程中與氣體壓力有關(guān)的某些物理量，再設(shè)法間接確定出真實(shí)壓力來。
真空計(jì)種類繁多，工作原理各異，除極少數(shù)幾種是直接測(cè)量壓力外，其它幾乎都是間接測(cè)量壓力的。被測(cè)量氣體除少數(shù)情況外，多為混合氣體。上述壓力測(cè)量是指混合氣體全壓力測(cè)量。在近代真空測(cè)量技術(shù)中，分壓力測(cè)量越來越重要。這里所說的分壓力測(cè)量是指全面地測(cè)出混合氣體各組成成分的分壓力。這樣，混合氣體的全壓力就等于其各組成成分的分壓力之和。
現(xiàn)代分壓力真空計(jì)都屬于電離類，即先將氣體電離，然后將所得的各成分離子加速，再把離子引進(jìn)分析器，將離子分開，分別測(cè)出各成分離子流強(qiáng)度，便可知?dú)怏w的成分和數(shù)量。分析器有磁的、電的、電磁結(jié)合和其它方式等。有時(shí)只需知曉被測(cè)系統(tǒng)殘余氣體成分和相對(duì)含量，并不要求測(cè)出分壓力值，這種儀器稱為殘余氣體分析儀。正確的壓力測(cè)量必須對(duì)真空計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。因?yàn)槎鄶?shù)真空計(jì)是通過與壓力有關(guān)的物理量來間接反應(yīng)壓力，而不能直接通過真空計(jì)有關(guān)參數(shù)計(jì)算求得壓力值。這種真空計(jì)必須用標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)或能產(chǎn)生已知低壓的校準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)?？梢哉f，真空計(jì)校準(zhǔn)是真空測(cè)量的基礎(chǔ)，是發(fā)展真空測(cè)量的有力工具。
真空計(jì)量器具分三類：計(jì)量基準(zhǔn)器具、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具和工作計(jì)量器具。前兩類用于復(fù)現(xiàn)和傳遞真空度量值，統(tǒng)一全國真空量值；而后一類是在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。三種計(jì)量器具的不確定度依次降低。
2.真空度的表征及單位用壓力表示真空度是由歷史上采用U型壓力計(jì)測(cè)量真空所形成的，這并不十分合理。在一般真空系統(tǒng)中，通常以各向同性的中性氣體的壓力這一流體靜力學(xué)的物理量表示真空度，因此，真空度的測(cè)量?jī)H僅歸結(jié)于壓力的測(cè)量。但特別應(yīng)注意測(cè)量條件。測(cè)量的對(duì)象是在有限的容器內(nèi)、靜止(隨機(jī)運(yùn)動(dòng))、穩(wěn)態(tài)、各向同性單一的中性氣氛。
在這種情況下，麥克斯威速度分布、余弦散射定律和流體靜力學(xué)壓力概念( p = nkT，v = 1/4nc，p = ρgh)都較好地符合客觀實(shí)際，真空度的測(cè)量也比較簡(jiǎn)單容易。根據(jù)真空度定義，真空度z*好用分子密度n表示，而以壓力表示真空度與此并不矛盾。測(cè)量壓力時(shí)，一般氣體處于平衡態(tài)并滿足麥克斯威速度分布定律，即 p = nkT 成立。測(cè)量時(shí)氣體溫度T一定，所以氣體壓力p正比于分子密度n。也就是說，此時(shí)壓力是分子密度的量度，所以可以用壓力表示真空度。
在空間研究中，研究對(duì)象是無限空間運(yùn)動(dòng)(1～lOkm·s-1或更高)、非穩(wěn)態(tài)、綜合環(huán)境作用下的復(fù)雜氣氛，此時(shí)麥克斯威速度分布定律和余弦散射定律就不一定成立，所以壓力也失去了原來的物理意義，真空度的測(cè)量比較復(fù)雜和困難了。在一般情況下，以壓力表示真空度是流行、沿用的，但也不是w*的，還可以用如下參數(shù)表示真空度：當(dāng)真空度很高時(shí)，即分子密度很小時(shí)，統(tǒng)計(jì)漲落十分明顯，如壓力 p = 10-12pa時(shí)，統(tǒng)計(jì)漲落已大于5×10-2，壓力已失去真實(shí)意義。
由此看來，在某些情況下，壓力只是其它量的相對(duì)指示而已。根據(jù)氣體分子對(duì)表面碰撞而定義的氣體壓力，是碰撞單位表面積氣體分子動(dòng)量垂直分量的時(shí)間變化率，即單位面積上所受的力，單位為“帕斯卡”(Pascal)，簡(jiǎn)稱“帕”(Pa)。1Pa = 1Nm-2在工程上有時(shí)嫌帕的量值太小，常采用kPa和MPa表示壓力。低真空時(shí)，有時(shí)用“真空度百分?jǐn)?shù)”表示，比如水環(huán)式真空泵、往復(fù)式真空泵和直排大氣羅茨真空泵常用此單位表示真空度。當(dāng)壓力gt;102Pa時(shí)，真空度百分?jǐn)?shù)δ為。
3.真空計(jì)分類按真空度刻度方法分類 (1)絕對(duì)真空計(jì)：直接讀取氣體壓力，其壓力響應(yīng)(刻度)可通過自身幾何尺寸計(jì)算出來或由測(cè)力確定。絕對(duì)真空計(jì)對(duì)所有氣體都是準(zhǔn)確的且與氣體種類無關(guān)，屬于絕對(duì)真空計(jì)的有U型鎊壓力計(jì)、壓縮式真空計(jì)和熱輻射真空計(jì)等。(2)相對(duì)真空計(jì)：由一些氣體壓力有函數(shù)關(guān)系的量來確定壓力，不能通過簡(jiǎn)單的計(jì)算進(jìn)刻度，必須進(jìn)行校準(zhǔn)才能刻度。相對(duì)真空計(jì)一般由作為傳感器的真空計(jì)規(guī)管(或規(guī)頭)和用于控制、指示的測(cè)量器組成。讀數(shù)與氣體種類有關(guān)。相對(duì)真空計(jì)的種類很多，如熱傳導(dǎo)真空計(jì)和電離真空計(jì)等。
按真空計(jì)測(cè)量原理分類直接測(cè)量真空計(jì)這種真空計(jì)直接測(cè)量單位面積上的力，有:(1)靜態(tài)液位真空計(jì)：利用U型管兩端液面差來測(cè)量壓力。(2)彈性元件真空計(jì)：利用與真空相連的容器表面受到壓力的作用而產(chǎn)生彈性變形來測(cè)量壓力值的大小。間接測(cè)量真空計(jì)壓力為10-1Pa時(shí)，作用在1cm2表面上力只有10-5N，顯然測(cè)量這樣小的力是困難的。但可根據(jù)低壓下與氣體壓力有關(guān)的物理量的變化來間接測(cè)量壓力的變化。
屬于這類的真空計(jì)有：(1)壓縮式真空計(jì)：其原理是在U型管的基礎(chǔ)上再應(yīng)用波義耳定律，即將一定量待測(cè)壓力的氣體，經(jīng)過等溫壓縮使之壓力增加，以便用U型管真空計(jì)測(cè)量，然后用體積和壓力的關(guān)系計(jì)算被測(cè)壓力。(2)熱傳導(dǎo)真空計(jì)：利用低壓下氣體熱傳導(dǎo)與壓力有關(guān)這一原理制成。常用的有電阻真空計(jì)和熱偶真空計(jì)。(3)熱輻射真空計(jì)：利用低壓下氣體熱輻射與壓力有關(guān)原理。(4)電離真空計(jì)：利用低壓下氣體分子被荷能粒子碰撞電離，產(chǎn)生的離子流隨電力變化的原理。如：熱陰極電離真空計(jì)、冷陰極電離真空計(jì)和放射性電離真空計(jì)等。(5)放電管指示器：利用氣體放電情況和放電顏色與壓力有關(guān)的性質(zhì)判定真空度，一般僅能作為定性測(cè)量。(6)粘滯真空計(jì)：利用低壓下氣體與容器壁的動(dòng)量交換即外摩擦原理。如振膜式真空計(jì)和磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)。(7)場(chǎng)致顯微儀：以吸附和解吸時(shí)間與壓力關(guān)系計(jì)算壓力。(8)分壓力真空計(jì)：利用質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行混合氣體分壓力測(cè)量。常用的有四極質(zhì)譜計(jì)、回旋質(zhì)譜計(jì)和射頻質(zhì)譜計(jì)等。
4.真空計(jì)測(cè)量范圍壓力測(cè)量中，除極少數(shù)直接測(cè)量外，絕大多數(shù)是間接測(cè)量。就是先在被測(cè)氣體中引起一定的物理現(xiàn)象，然后再測(cè)量這一過程中與壓力有關(guān)的物理量，進(jìn)而設(shè)法確定壓力值。這是真空測(cè)量的特點(diǎn)，亦會(huì)造成某些問題。任何具體物理現(xiàn)象與壓力的關(guān)系，都是在某一壓力范圍內(nèi)才z*顯著，超出這個(gè)范圍，關(guān)系變得弱了。因此，任何方法都有其一定的測(cè)量范圍，這個(gè)范圍就是真空計(jì)的“量程”。
盡可能擴(kuò)展每一種方法的量程，是真空科學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。近代真空技術(shù)所涉及到的壓力范圍寬達(dá)19個(gè)數(shù)級(jí)(105～10-14pa)，沒有任何一種真空計(jì)能測(cè)量如此寬的壓力范圍，因此總是用幾種真空計(jì)分別管轄一定的區(qū)域。但由于各種真空計(jì)在原理上的差異．在相互銜接的區(qū)域，往往要造成較大的誤差。在被測(cè)空間引起一定物理現(xiàn)象，還會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，即從測(cè)量的角度出發(fā)，本需要一種單純的物理現(xiàn)象，但有時(shí)卻不可避免地帶來一系列寄生現(xiàn)象，這些寄生現(xiàn)象不但給測(cè)量量帶來誤差，有時(shí)還會(huì)“喧賓奪主”，完全把主要現(xiàn)象掩蓋住了。
由上觀之，為改善真空計(jì)性能及提高真空測(cè)量準(zhǔn)確度，必須突出主要現(xiàn)象，抑制寄生現(xiàn)象。表1給出一些真空計(jì)的壓力測(cè)量范圍。 表1一些真空計(jì)的壓力測(cè)量范圍 真空計(jì)名稱 測(cè)量范圍(Pa) 真空計(jì)名稱 測(cè)量范圍(Pa) 水銀U型管 105～10 高真空電離真空計(jì) 10-1～10-5 油U型管 104～1 高壓力電離真空計(jì) 102～10-4 光干涉油微壓計(jì) 1～10-2 B-A計(jì) 10-1～10-8 壓縮式真空計(jì)(一般型) 10-1～10-3 寬量程電離真空計(jì) 10～10-8 壓縮式真空計(jì)(特殊型) 10-1～10-5 放射性電離真空計(jì) 105～10-1 彈性變形真空計(jì) 105～102 冷陰極磁放電真空計(jì) 1～10-5 薄膜真空計(jì) 105～10-2 磁控管型電離真空計(jì) 10-2～10-11 振膜真空計(jì) 105～10-2 熱輻射真空計(jì) 10-1～10-5 熱傳導(dǎo)真空計(jì)(一般型) 102～10-1 分壓力真空計(jì) 10-1～10-14 熱傳導(dǎo)真空計(jì)(對(duì)流型) 105～10-1
5.真空測(cè)量特點(diǎn)(1)測(cè)量壓力范圍寬，105～lO-14Pa。(2)大部分真空計(jì)是間接測(cè)量，只有壓力為105～lOPa時(shí)，可直接測(cè)單位面積所受的力。但大多數(shù)真空測(cè)量的壓力遠(yuǎn)比上述為小，不能直接測(cè)量，應(yīng)利用低壓下氣體的某些特性(如熱傳導(dǎo)、粘滯性和電離等)進(jìn)行間接測(cè)量。(3)多采用非電量電測(cè)技術(shù)。(4)大部分真空計(jì)的讀數(shù)與氣體種類和成分有關(guān)。所以測(cè)量時(shí)要特別注意被測(cè)量氣體種類和成分．否則會(huì)造成很大誤差。(5)測(cè)量精度不高。
6.選擇真空計(jì)原則(1)在要求的壓力區(qū)域內(nèi)有要求的精度。(2)被測(cè)氣體是否會(huì)損傷真空計(jì)；真空計(jì)可否會(huì)給被測(cè)氣體狀態(tài)帶來影響。(3)能測(cè)全壓力嗎?可校準(zhǔn)嗎?靈敏度與氣體種類有關(guān)否。(4)可否連續(xù)指示、電氣指示以及反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)短。(5)穩(wěn)定性、復(fù)現(xiàn)性、可靠性和壽命如何。(6)還要看真空計(jì)的安裝方法、操作性能、保修、管理、市場(chǎng)有無銷售、購買的難易程度和規(guī)格如何。除上述應(yīng)考慮的問題外，還要查閱參考書、樣本或直接向生產(chǎn)工廠詢問。
