真空测量的概念
以圆盘表为例,我们通常见到的圆盘真空表上“0”表示一个大气压,“-0.1”表示绝对真空,但是绝对真空是永远达不到的。这种圆盘真空表上的指示值不表示真空度的绝对值,而是只表示了真空度的相对值。
绝对真空与相对真空
绝对真空是以绝对零压为起点计算的压强,简称绝压。
相对真空是指以当时当地大气压为起点计算的压强。当所测量的系统的压强等于当时当地的大气压时,压强表的指针指零,即表压为零。
当被测量的系统的绝对压强小于当时当地的大气压时,当时当地的大气压与系统绝对压之差,称为真空度。此时所用的测压仪表称为真空表。例如,设备的真空度标为0.098mpa,实际上是-0.098mpa。计算方法为:0.1 mpa-0.098 mpa =0.002 mpa = 2 kpa =2000 pa= 20 mbar
真空表的分类
真空计(vacuum gauge),又称规,是测量真空度或气压的仪器。一般利用不同气压下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。
按照测量原理的不同,目前在化学实验室常见的是利用力学性能的真空计薄膜电容规和利用气体力学效应的真空计皮拉尼(pirani)电阻规。
薄膜式真空规是一种依靠金属薄膜在气体压力差作用下产生机械位移,从而可用于气体绝对压强测量,测量结果与气体种类无关。
皮拉尼(pirani)电阻规是根据单位体积内的空气分子数不同,对于正在发热的电阻丝带走热量的能力(散热能力)就不同,电阻丝温度就不同,则电阻就不同,电流在电阻丝上的压降就不同,根据电压的变化就能换算出压强,这样就可以测量真空度,因此皮拉尼真空表在使用前需要预热。