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真空系統(tǒng)中壓力和真空度測量和控制的基本概念

2021-01-16 16:32

徹底講清如何在真空系統(tǒng)中實現(xiàn)壓力和真空度的準確測量和控制

摘要：本文詳細介紹了真空系統(tǒng)中壓力和真空度測量和控制的基本概念已經(jīng)常用的技術指標，詳細介紹了模／數(shù)轉換精度應壓力和真空度測量分辨率的匹配，介紹了采用不同量程電容壓力計進行真空度控制的最小建議范圍。

1．問題的提出

在各種真空工藝和測試系統(tǒng)的真空容器中，容器內部的氣體壓力或真空度的準確測量控制對于保證產品品質和儀器測量精度至關重要。由此在氣壓或真空度控制過程中，需要根據(jù)容器內的真空度穩(wěn)定性要求來確定控制方式和真空度采集精度，據(jù)此來選擇合理的控制儀表，因此需要充分理解與真空度相關的基本概念，并深入了解壓力和真空的測量方式以及控制器的特性和局限性。

2．真空和壓力的度量

2．1．真空和壓力的各種度量單位

在各種真空和壓力測量系統(tǒng)中，需要清晰的了解不同壓力指標的含義。

通常用于真空測量的度量單位是托（Torr），等于1mmHg，它表示將汞的沉沒柱高度提高1．0mm所需的大氣壓力，一個標準大氣壓力等于760Torr。在一些真空系統(tǒng)的真空測量中使用Torr的衍生單位毫托或1／1000Torr。大于1．0毫托的真空度通常用科學計數(shù)法表示（例如5．0E－06 Torr），在歐洲和亞洲常用的真空系統(tǒng)中的真空和氣象測量通常將條形圖分為1／1000，以產生毫巴（mbar）。

在美國常用的壓力度量標準是psi或“磅／平方英寸”，使用此度量標準，海平面上的大氣壓力測量值為14．69psi。為了進行比較，歐洲和亞洲的壓力測量將大氣壓力定義為1．0bar。另一個指標是“水的英寸高度”，該指標通常用于報告美國天氣預報中的氣壓，單位是指由大氣壓支撐的水下水柱的高度。使用此度量標準，大氣壓為406．8英寸水柱（在4°C時），有時此度量單位用于工業(yè)過程中的真空測量。

壓力的國際單位制量度為Pascal（縮寫為Pa），以法國數(shù)學家和物理學家Blaise Pascal命名，它被定義為單位面積上的力的度量，等于每平方米一牛頓。SI單位的大氣壓為1．01325E＋05 Pa。有些氣壓測量通常也會以千帕斯卡（kPa）為單位進行報告。表2－1列出了最常見的壓力表和真空表。

表2－1 壓力和真空的度量

徹底講清如何在真空系統(tǒng)中實現(xiàn)壓力和真空度的準確測量和控制