真空的基本知識

分類：技術資料
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發(fā)布時間：2013-12-06 16:19
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真空的基本知識

【概要描述】一、真空及真空度的概念　　在真空技術中，把低于一個大氣壓的氣體狀態(tài)，統(tǒng)稱為真空。與正常的大氣相比，這是一種較稀薄的氣體狀態(tài)?！　≌婵罩袣埓鏆怏w的稀薄程度就是真空程度的高低，即真空度。?　　二、真空度的單位　　依據(jù)真空度的定義，衡量真空度高低最直接的物理量應是每單位體積中的分子數(shù)，但由于歷史和技術上的原因，真空度的高低是用被抽空容器中殘存氣體的絕對壓強來表示的?！皦簭姟?，是指單位面積容器壁上所承受的

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詳情

　　一、真空及真空度的概念

　　在真空技術中，把低于一個大氣壓的氣體狀態(tài)，統(tǒng)稱為真空。與正常的大氣相比，這是一種較稀薄的氣體狀態(tài)。

　　真空中殘存氣體的稀薄程度就是真空程度的高低，即真空度。

　　二、真空度的單位

　　依據(jù)真空度的定義，衡量真空度高低最直接的物理量應是每單位體積中的分子數(shù)，但由于歷史和技術上的原因，真空度的高低是用被抽空容器中殘存氣體的絕對壓強來表示的。“壓強”，是指單位面積容器壁上所承受的壓力，它是目前國際上通用的表示真空度的物理量。1958年第一屆國際技術會議曾建議采用“托”（Torr）作為測量真空度的單位，定義為“1Torr是1個大氣壓的1/760”，因1個大氣壓為760mmHg，故Torr可以與mmHg通用。國際單位制（SI）中規(guī)定壓強的單位為帕（Pa），帕（Pa）是牛頓/米2（N/m2）的專門名稱。目前，包括我國在內的許多國家已逐步用Pa取代Torr作為真空壓強的標準基本單位。

　　真空度越高，則氣體的壓力越低，爐內氣體分子數(shù)目也越少；反之，氣體壓力越高，意味著真空度越低?？梢姡瑝簭姷拇笮∨c真空度的高低成反比。

　　在各種文獻中，壓強的單位除了Pa和Torr外，還有標準大氣壓、bar、kgf/cm2。幾種常見單位之間的換算關系如下。

　　1 Torr = 133.3 Pa

　　1 Pa = 7.5×10-3 Torr

　　1 Torr = 1 mmHg 柱

　　1 Torr = 1/760 大氣壓

　　三、真空區(qū)域的劃分

　　真空區(qū)域的劃分方法很多，目前，我國將真空區(qū)域劃分為：低真空、中真空、高真空和超高真空。各真空區(qū)域所對應的真空值分別為：

　　低真空：105 ～102 Pa　?。?60～1 Torr）

　　中真空：102 ～10-1 Pa　　（1～10-3 Torr）

　　高真空：10-1～10-5 Pa　?。?0-3～10-7 Torr）

　　超高真空： ≤10-5 Pa　?。ā?0-7 Torr）

　　在不同的真空區(qū)域內分子運動的物理現(xiàn)象是不同的。離子滲氮是在中低真空中進行的，其壓力范圍通常為7～1000 Pa。

　　四、常用真空計簡介

　　測量低于大氣壓的氣體壓強的工具稱為真空計。真空計可以直接測量氣體的壓強，也可以通過與壓強有關的物理量來間接測量壓強。前者稱為絕對真空計，后者稱為相對真空計。

　　真空計的種類繁多，下面簡要介紹一下目前國內離子氮化設備中常用的幾種真空計。

　　1、壓縮式真空計

　　壓縮式真空計又稱麥克勞真空計，簡稱為麥式真空計。麥式真空計屬絕對真空計的范疇。其優(yōu)點在于測量準確性高，可作為真空計量的標準器，其缺點是使用不夠方便、反應緩慢、不能連續(xù)測量。

　　2、電阻式真空計

　　電阻式真空計系利用真空系統(tǒng)中分子數(shù)與傳導熱量有關的原理制作而成的。電阻式真空計屬相對真空計的范疇。

　　電阻式真空計的優(yōu)點在于結構簡單、能連續(xù)測量、可以測量總壓強、使用方便（可用導線進行遠距離測量）。缺點在于該類型真空計的測量值與被測量氣體種類和氣體的組份有關，這是因為該類真空計出廠時大多是用空氣標定的，由于離子滲氮爐中氫的存在，氫的熱導率與氮、空氣等的熱導率相比相差太大，故所測真空度值誤差較大。但由于該類真空計使用方便、讀數(shù)直觀，價格相對低廉，用于測量爐體的極限真空度和壓升率準確可靠，因而仍然是我國眾多企業(yè)廣泛使用的產品。

　　3、絕對壓力變送器——絕對真空計

　　這是一種利用氣體壓力直接作用產生的變形，度量真空的絕對真空計。根據(jù)具體結構的不同，又可分為多種形式。其中，電容薄膜式絕對壓力變送器是使用最廣泛的產品之一。它是利用電容量變化原理工作的，其最顯著優(yōu)點是檢測不受被測介質種類和成份的影響，能長期連續(xù)使用，讀數(shù)真實可靠。但其價格相對較高。

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