真空计的分类

　　真空计可分为绝对真空计和相对真空计两大类:凡能从其本身测得的物理量(如液柱高度、工作液、比重等)直接计算出气体压力的称绝对真空计，这种真空计测量精度较高，主要用作基准量具。

　　相对真空计主要利用气体在低压力下的某些物理特性(如热传导、电离、粘滞性和应变等)与压力的关系间接测量，其测量精度较低，而且测量结果还与被测气体种类和成分有关。

　　因此相对真空计必须用绝对真空计标定和校准后方能用作真空测量。但它能直接读出被测压力，使用方便，在实际应用中占绝大多数。真空技术需要测量的压力范围为105～10-11帕，甚至更小,宽达16个数量级以上,尚无一种真空计能适用于从粗真空(105～102帕)、低真空(102～10-1帕)、高真空(10-1～10-5帕)、超高真空(小于10-5帕)到极高真空(小于10-10帕)的全范围测量,因而有多种真空计。最常用的有U形管真空计、压缩式真空计、电阻真空计和冷热阴极电离真空计。 U形管真空计 用以测量粗真空和低真空的绝对真空计(图1)。在U字形的玻璃管中充以工作液(低蒸气压的油、汞)。管的一端被抽成真空(或直接通大气)，另一端接被测真空系统。根据两边管中的压差所造成的液柱差可测出被测真空系统的压力。 压缩式真空计 又称麦克劳真空计，是一种测量低真空和高真空的绝对真空计。这种真空计一般用硬质玻璃制成(图2a)。A是一根与被测真空系统相连接的开管，D、B为内径相同的毛细管，V为球泡,其体积远大于毛细管。测量时，通过活塞2抽真空，然后用活塞1充气,使汞储存器C中的汞上升到覆没交叉口ΜΜ′，则D、V和B、A内的气体被隔成两个区域。再充气继续提高汞液面,D、V内的气体则进一步被压缩，压力增高。这样D、B间存在的压差可由汞柱高度差来表示(图2b)。玻璃容器的体积和毛细管的高度是可精确测出的，所以用玻意耳定律即可算出被测压力。测量精度较高,在10-3帕时的精度小于或等于5%。 电阻真空计 又称皮喇尼真空计，是一种测量低真空的相对真空计，主要由电阻式规管和测量线路两部分组成。电阻式规管(图3)是在管壳内封装着一条电阻温度系数较大的电阻丝，常用的为钨或铂丝。测量时，规管与被测真空系统相接，用一定的电压、电流加热电阻丝，其表面温度可用电阻值来反映，且与周围的气体分子的热传导有关，而气体分子的热传导又与压力有关。当被测压力降低时，由气体分子传走的热量减小，电阻丝表面温度就增高，电阻值增大;反之，电阻值减小。因此根据电阻值的大小就可测量出压力。 热阴极电离真空计 通称电离真空计，主要用于高真空测量。它是由圆筒式热阴极电离规管(图4)和测量线路两部分组成。这种规管与三极电子管相似，有 3个电极：阴极(灯丝)、螺旋形栅极(加速极)和圆筒形收集极。测量时，规管与被测真空系统相连。通电后，热阴极发射电子，在飞向带正电位的加速极的路程中与管内空间的低压气体分子碰撞,使气体分子电离。电离所产生的电子和离子,分别在加速极和收集极(带负电位)上形成电子流Ie和离子流Ii。在被测气体压力低于10-1帕的状况下,当电子流Ie恒定时，离子流Ii与被测真空系统中的气体分子密度(亦即压力p)成正比。因此,离子流的大小就可作为压力的度量。这种真空计的测量范围为10-1～10-5帕。 此外,还有测量上限能达102帕以上的高压力电离真空计。这种电离真空计在工作时，阴极发射的电子撞击加速极时产生软性 X射线，照射到收集极上时便引起收集极的光电子发射，因而就在离子流测量回路中增加一个与被测压力无关的剩余光电流IX,限制测量下限的扩展。为了减少这种软 X射线对收集极的影响，人们又研制出BA式电离规管(图5)。它是将收集极改为针形，并与阴极的位置对换，这样使光电流IX大为减少，使压力测量下限从10-5帕扩展到10-8帕左右，从而解决了超高真空测量的问题。 冷阴极电离真空计 一种测量高真空的相对真空计。它由电离规管和测量线路两部分组成(图6)。规管一般由两块平行的阴极、一个环形的阳极和产生磁场的磁钢构成。在电极之间加有高压直流电场，而整个规管的电极系统又置于垂直电极平面的磁场中。在正交电场和磁场的作用下，由低压气体分子电离产生的放电电流是被测压力的函数，所以放电电流的大小可作为压力的度量。

　　真空计还可分为：热偶真空计，电阻真空计，压敏真空计，电离真空计，热偶与电离复合真空计，电阻与电离复合真空计，压敏与电离复合真空计。