什么是真空度

                           上海申弘閥門有限公司             

真空度單位  

真空度 
定義一
簡略定義
氣體稀簿程度，通常用“真空度高"和“真空度低"來表示。真空度高表示真空度“好"的意思，真空度低表示真空度“差"的意思。
全面解釋
“真空度"顧名思義就是真空的程度。是真空泵、微型真空泵、微型氣泵、微型抽氣泵、微型抽氣打氣泵等抽真空設(shè)備的一個主要參數(shù)。
所謂“真空“，是指在給定的空間內(nèi)，壓強低于101325帕斯卡(也即一個標準大氣壓強約101KPa)的氣體狀態(tài)。
在真空狀態(tài)下，氣體的稀薄程度通常用氣體的壓力值來表示，顯然，該壓力值越小則表示氣體越稀薄。
定義二
所謂的真空度是指一個空間內(nèi)氣體分子數(shù)的密度比標準狀態(tài)下(一個大氣壓101325pa)少。而濕度通常是指氣態(tài)水分子的多少。空氣中除了氮和氧以外，還有很多其他氣體，水分就是其中之一，所以通常來講濕度越大真空度越小，那相對來說濕度大抽真空就不容易。決定真空度大小有兩個因素:一個是真空泵本身能達到的極限真空度和抽速，一個是整個系統(tǒng)的泄漏量。由于任何物質(zhì)由固態(tài)或液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)都需要能量，所以氣溫越高，分子運動越活躍，越容易將其抽出。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。由于是抽真空元件內(nèi)部的氣體，所以和元件內(nèi)部的溫濕度關(guān)系大，和大氣的溫濕度關(guān)系小，但如果大氣的溫度較高濕度小的話，抽空效果會好一點。
一般情況下，水是影響真空的重要因素，要抽出水分重要一點是溫度，如果沒有足夠的熱能，由于抽真空導致氣壓下降，部分液態(tài)水會揮發(fā)，使留下的水溫度下降，甚至變成冰。

真空度的標識方法
對于真空度的標識通常有兩種方法：
一是用“壓力"、“真空度"（即比“理論真空"高多少壓力)標識；
在實際情況中，真空泵的壓力值介于0～101.325KPa之間。壓力值需要用壓力儀表測量，在20℃、海拔高度＝0的地方，用于測量真空度的儀表(真空表)的初始值為101.325KPa(即一個標準大氣壓)。
二是用“相對壓力"、“相對真空度"(即比“大氣壓"低多少壓力)來標識。
"相對真空度"是指被測對象的壓力與測量地點大氣壓的差值。用普通真空表測量。在沒有真空的狀態(tài)下(即常壓時)，表的初始值為0。當測量真空時，它的值介于0到－101.325KPa（一般用負數(shù)表示）之間。
比如，有一款微型真空泵PH2506B測量值為－75KPa，則表示泵可以抽到比測量地點的大氣壓低75KPa的真空狀態(tài)。
真空度相關(guān)知識
相對真空度和真空度的換算
真空行業(yè)通用的“真空度"，也是科學的是用壓力標識；指得是“極限真空、真空度、壓力"，但“相對真空度"(相對壓力、真空表表壓、負壓)由于測量的方法簡便、測量儀器非常普遍、容易買到且價格便宜，因此也有廣泛應(yīng)用。理論上二者是可以相互換算的，兩者換算方法如下：
相對真空度=真空度(壓力)-測量地點的氣壓真空是指低于1標準大氣壓的氣態(tài)空間，建立這樣一個氣態(tài)環(huán)境，并在該環(huán)境中工藝制作、測量分析和科學試驗等工作所需的理論及技術(shù)稱之謂“真空科學與技術(shù)"。為保證真空科學與技術(shù)的發(fā)展和交流。準確、合理地選擇和使用有關(guān)的計量單位，并實現(xiàn)間單位制的統(tǒng)一，是一個十分重要的方面。    

  用來標志量或數(shù)的大小的指標統(tǒng)稱為單位，而標志可測量大小的單位稱為計量單位。計量單位是一個有明確定義和名稱，并有一個命其數(shù)值為1的固定量。由于真空技術(shù)這門學科發(fā)展的歷史因素，表示“真空度"這樣一個特征量的計量單位就經(jīng)歷了多種變化．單位名稱可稱得上五花八門，單位之間的換算繁瑣不堪，有意或無意地變成了阻礙真空技術(shù)發(fā)展和交流的人為因素。為此，在當代科學技術(shù)的條件下，需要對“真空度"的計量單位給以一個科學、合理的定義，并通過國家法令形式予以肯定被提上了議事日程。      

人所共知，真空的發(fā)現(xiàn)始于1643年，當意大利的物理學家托里拆里( E．Torricelli 1608～1647)將一端密封的長玻璃管注滿了汞并倒置于盛有汞的槽里時，發(fā)現(xiàn)了汞柱頂端的空間即是真空。這也同時首先使人們知道我們?nèi)祟惥咕幼≡谝粋€充滿大氣壓力的環(huán)境空間之中！而大氣的壓力正等于高度為760毫米汞柱的重量。因此，人們初就選用毫米汞柱(mmHg)這一奇特的“長度"單位來表示真空的程度，并一直沿襲使用下去，至今我們?nèi)钥稍谠S多老式的真空儀表上看到它的存在。    

 隨著科學技術(shù)的不斷進步，人類對客觀世界認識的不斷深化，人們認識到所謂“真空度"實質(zhì)上與氣體壓力是同一物理概念。真空度越高，即氣體壓力越??；反之真空度越低，即氣體壓力越大。真空度的上限就是一個標準大氣壓，即760毫米汞柱。l標準大氣壓又稱物理大氣壓，指的是地球大氣層的大氣在海平面上的壓力。其定義為在標準重力加速度 g=980.665厘米/秒2，溫度T=273 K，760毫米高的汞所施加的壓力。若把 273K下汞密度定義為13.59509克/厘米3，則該數(shù)值相當于101325牛頓/米2。根據(jù)計量單位的定義，需要有一個命名其數(shù)值為1的固定量的要求，以毫米汞柱為計量單位便可得到下面關(guān)系式：  l毫米汞柱= l/760標準大氣壓=133.322牛頓/米2      然而，人們看到以毫米汞柱(mmHg)作為真空度的計量單位是不盡科學合理的。首先它類似于長度的計量單位，沒有體現(xiàn)壓力這個物理量的概念，其次它依賴于汞密度的測量水平，并不是一個單位，也不便于口述和書寫。因此在 1958年第四屆真空會議上決定采用“托"(Torr)來作為真空度的單位，以替代“毫米汞柱"，并以此來紀念的意大利物理學家，真空的發(fā)現(xiàn)者托里拆里。這樣：  l托= l/760標準大氣壓= 133.322牛頓/米2，      這是一個單位，其不隨汞密度、溫度和重力加速度而變化，又與長度單位明顯區(qū)別開來。由上可見，“托"、“毫米汞柱"的差異主要是定義上的，而在數(shù)值上僅有約七百萬分之一的微小差別，實際使用時*可以忽略。      

氣體分子動力學理論的發(fā)展揭示了真空的本質(zhì)。真空度實質(zhì)上是氣體分子對容納其存在的容器壁上單位面積的總沖量（或動量變化）值的量度。因此，“真空度"、“氣體壓力"源于同一物理概念。對此，人們有充分理由提出為什么非要把真空度的計量單位從壓力計量單位中獨立出來，另立體系呢？為了消除多種單位并用的現(xiàn)象，便于人們在科研和生產(chǎn)活動中避免繁瑣的單位制之間的換算及其帶來的換算誤差，有必要一致采用人們所*的，并能清晰表達其物理概念的計量單位。作為制定單位制(SI)的機構(gòu)是計量大會(CGPM)，根據(jù)科學技術(shù)發(fā)展的需要，在1971年第十四屆計量大會上針對壓力計量單位規(guī)定了專門名稱“帕"(Pa)，并作為單位制的一個導出單位。帕斯卡(B·Pascal 1623～1662)是的法國數(shù)學家和物理學家。他利用汞氣壓計發(fā)現(xiàn)了汞柱隨高度而變化，并創(chuàng)立了水壓機的理論基礎(chǔ)——帕斯卡定律而*。為了紀念這位杰出的科學家，壓力、機械應(yīng)力、聲壓、表面壓力、真空度等量的SI單位就以他的名字來命名。       1984年2月27日我國國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令》，明確規(guī)定了以單位制單位為基礎(chǔ)的我國法定計量單位。其中關(guān)于壓力、壓強、應(yīng)力包括真空度等物理量的計量單位規(guī)定采用單位制中具有專門名稱的導出單位“帕斯卡"，單位符號為“ Pa"，定義1Pa等于垂直于面積為1m2的表面上均勻作用1N的壓力，即：l帕(Pa)= l牛頓/米2(N/m2)  

   這樣，在真空技術(shù)中以往常用的如“托"/“毫米汞柱"/“毫巴"等真空度計量單位均應(yīng)予以淘汰，表1列出了應(yīng)予淘汰的計量單位和符號，以及它們與法定計量單位之間的換算關(guān)系。  表1 應(yīng)予淘汰的壓力計量單位和符號  應(yīng)淘汰的壓力單位的名稱  單位符號  用法定計量單位表示的形式值  毫巴 mb 100 Pa  托 torr 133.322 Pa   標準大氣壓 atm 101325 Pa  工程大氣壓 at 98.0665 Pa   達因每平方厘米 dyn / cm2 0.1 Pa  毫米水柱 mm H2O 9.80665 Pa  毫米汞柱 mm Hg 133.322 Pa   磅力每平方英寸 PSI, P.S.I 6894.7 Pa  千克力每平方米 kgf/m2 9.80665 Pa   除此之外，應(yīng)該還須指出在真空技術(shù)中另一個常用的表示氣體流量或密封器件漏率的計量單位也必須作相應(yīng)的更動。所謂氣體流量指的是泵抽速率和入口壓力的乘積，而漏率是單位時間內(nèi)進入(或逸出)真空系統(tǒng)的氣體量，它們的計量單位具有同一量綱。以往它的計量單位也相當混亂，常見的有托·升/秒、(流西克lusec)、標準大氣壓·米3/秒等。按照法定計量單位制的單位來說，它應(yīng)該是功率的單位，即瓦(W)，為了明顯起見，仍可通用帕·升/秒的單位。

本儀器分兩種用途使用

（1）用于真空滅弧室生產(chǎn)線中滅弧室的質(zhì)量控制，斷路器生產(chǎn)廠家的滅弧室的入庫檢驗。
（2）用于檢測安裝于開關(guān)整機上的真空滅弧室的真空度。這類檢測主要用于供電部門的例行檢修及容量試驗中對真空滅弧室承受能力的判定。
連線

將面板上的磁控電流輸出端通過導線與磁控線圈相連，使滅弧室觸頭至于分狀態(tài)（線圈套于滅弧室外），將高壓線和信號輸入線分別接滅弧室的動端與靜端。注意，高壓線應(yīng)懸空（如圖所示）。
管型選擇

測量時，首先選擇管型，儀器內(nèi)已存入多種管型，具體參數(shù)見附錄表格。
（1）管型選擇操作方式
按[選擇鍵]，使[◢◢]指向選擇測試管型，按[確認鍵]，用〔+鍵〕或〔－鍵〕調(diào)整管型參數(shù)，當顯示器顯示管型與所需測量的管型代號一致時便可，按[確認鍵]，返回主菜單。若說明書中沒有給出要測量的管型時，可用尺寸相近，接線方式相同的管型代替。
（2）測量
按[選擇鍵]使[◢◢]至測試真空管“Pa"，按[確認鍵]儀器處于測量狀態(tài)。并自動完成所有的測量、計算、顯示等全過程。
（3）打印
若需打印測試數(shù)據(jù)，則按[確認鍵]返回主菜單，按[選擇鍵]使[◢◢]至打印測試數(shù)據(jù)，再按[打印鍵]，即可打印出所有測量數(shù)據(jù)。
（4）如果沒有可代用的參數(shù)，則可按[選擇鍵]使[◢◢]指向“A"，這樣可直接給出電離電流，一般來說。電離電流（A）較真空度（Pa）小2個數(shù)量級。
儀器內(nèi)計算機執(zhí)行測量步驟

啟動高壓→測漏電電流→自動關(guān)閉高壓，接通充電開關(guān)→電壓到規(guī)定值→重新啟動高壓，同時啟動磁控電流，測量漏電電流+電離漏電電流→扣除漏電電流→電流轉(zhuǎn)變成真空度值→顯示、打印。若[測A鍵]有效，則顯示電流值。
本儀器采用兩次啟動高壓的方法，若儀器*次啟動高壓后又回到初始狀態(tài)，此時為儀器拒檢。應(yīng)檢查真空管是否處于合的狀態(tài)，如不是，則該管已嚴重漏氣或*泄漏。
使用說明

真空度測試儀是真空滅弧室的真空度的鑒定設(shè)備。它以單片計算機為主控單元，測試過程*實現(xiàn)自動化。該儀器在原理上改變了國內(nèi)外同類產(chǎn)品采用電流峰值做標定的方法，而采用離子電荷來做標定。這樣，在物理原理上有更好的準確性，而且，有效地抑制了測試過程中脈沖電源的干擾，使測試穩(wěn)定可靠。該儀器采用兩次采樣的方法扣除由于環(huán)境因素產(chǎn)生的漏電電源，整機上的真空滅弧室的準確計量。目前，該儀器中已存有26條真空滅弧室的測量標準曲線，涵蓋了國內(nèi)外絕大多數(shù)管型。

一個標準大氣壓1atm=101325Pa=101.325kPa=0.101325MPa≈0.1MPa單圈彈簧管式壓力表（比如Y—100）測量的是相對壓力，指針是順時針變化，起始點0表示一個大氣壓0.1MPa，比如指示為1 MPa，表示比大氣壓高1 MPa，壓力應(yīng)是1.1MPa。單圈彈簧管式真空表（比如Z—100）測量的也是相對壓力，指針是逆時針變化，起始點0表示一個大氣壓0.1MPa，若指示數(shù)為Px（應(yīng)是負值），壓力P=Px＋0.1MPa。比如，指示數(shù)為Px=－0.02MPa=－20kPa，壓力P=Px＋0.1MPa=80 kPa。指示數(shù)為Px=－0.04MPa=－40kPa，壓力P=Px＋0.1MPa=60 kPa。指示數(shù)為Px=－0.06MPa=－60kPa，壓力P=Px＋0.1MPa=40 kPa。指示數(shù)為Px=－0.08MPa=－80kPa，壓力P=Px＋0.1MPa=20 kPa。
相對真空壓力－0.1MPa，實際應(yīng)是－0.101325MPa，相當于壓力為0，這是不可能達到的，目前能達到的高真空度大約為10^（－12）Pa。
常用的真空度單位有Pa、Kpa、Mpa、大氣壓、公斤(Kgf/cm2)、mmHg、mbar、bar、PSI,atm等。近似換算關(guān)系如下：
1MPa=1000KPa
1KPa=1000Pa
1標準大氣壓=100KPa=0.1MPa（近似值，在要求不高的場合近似計算，用于粗略計算）
1標準大氣壓=1公斤(Kgf/cm2)（近似值，用于粗略計算）=760mmHg
1標準大氣壓=14.5PSI（近似值，用于粗略計算）
1KPa=10mbar
1bar=1000mbar
1atm=101325Pa (atm表示一個標準大氣壓作為參考量)
各種參數(shù)的關(guān)系
壓力、壓力、表壓力、真空度、真空壓力，標準大氣壓之間的關(guān)系
空氣壓力可以用壓力、表壓力和真空度等來衡量。
壓力：以真空作為起點的壓力值。一般需在表示壓力的符號的右下角標注“ABS"，即Pabs。
表壓力：高出當?shù)卮髿鈮旱膲毫χ?。由壓力表測得的壓力值即為表壓力。表示表壓力的符號，一般不做標注，必要時可以在其右下角標注“e"，即Pe。表壓力會由于當?shù)卮髿鈮毫ψ兓兓?br>真空度：低于當?shù)卮髿鈮毫Φ膲毫χ?br>真空壓力：壓力與大氣壓力之差。真空壓力在數(shù)值上與真空度相同，但應(yīng)在其數(shù)值前加負號。
壓力、壓力、表壓力、真空度、真空壓力之間的關(guān)系見下圖：
一個標準大氣壓是這樣規(guī)定的：把溫度為0℃、緯度45度海平面上的氣壓稱為1個大氣壓，水銀氣壓表上的數(shù)值為760毫米水銀柱高本文相關(guān)的論文有：中國閥門產(chǎn)值遞增