真空计

根据真空计测量原理所采用的不同物理机制，主真空计可分为三类，即机械性能，气体动力学效应的利用和利用带电粒子效应的真空计。

使用机械特性的典型真空计包括Bourdon和膜电容计;利用气体动力学效应的典型真空计包括皮拉尼电阻计和热电偶计;带电粒子效应的典型用途真空计具有热阴极电离计和冷阴极电离计。

Bourdon如右图所示，薄铜管将被不同的气压拉伸，这将驱动杠杆和齿轮旋转，从而可以在不同的刻度上读取指针，并且可以读取相应的气压值。

该仪表的测量范围通常为100Pa至1atm。

薄膜电容计如右图所示。

在不同的压力下，金属膜片在不同的应力下会有不同的刻度变形，这会改变金属膜片和电极之间的电容。

通过测量电容的变化，可以知道金属膜。

胶片上的气压变化。

这种量规的测量范围通常跨越四个数量级，例如0.01Pa至100Pa，0.1Pa至1000Pa等。

该仪表的优点是灵敏度高。

缺点是它必须在高于环境温度的恒定温度下使用，以消除不同温度对隔膜机械性能的影响，这通常需要在使用前进行几个小时的预热。

皮拉尼电阻计，也称为热电阻真空计，根据电阻和温度之间的关系原理工作。

如右图所示，由于气体分子的传热能力在不同压力下是不同的，当对热线施加恒定电流时，由于气压差异，气体传递的热量不同，并且由热线保持的温度是不同的，这导致热线。

电阻的大小是不同的，并且可以通过测量导线电阻的大小来估计气压的大小。

如果用电桥测量导线电阻的变化，则可以有效地提高测量精度。

这种仪表的测量范围通常为0.1Pa至1000Pa。

由于不同的气体在相同的气体压力下具有不同的导热率，因此这些仪表需要在不同的工作气体下校准。

热电偶测量仪显示在右侧。

热电偶测量仪与皮拉尼电阻的基本原理相同，不同之处在于它不测量灯丝电阻的变化。

相反，它直接用热电偶测量热比的温度变化。

测量范围通常介于0.1 Pa和1000 Pa之间。

与Pirani电阻测量仪一样，该测量仪也需要在不同的工作气体下进行校准。

热阴极电离计如右图所示。

在热阴极电离计中，电子从热阴极（即灯丝）发射，使真空中的气体分子电离，产生离子，从收集器收集产生的离子，形成离子电流，并测量离子电流。

气体的大小可用于得出真空中气体分子的密度，然后得出压力。

该量规的测量范围通常为1.0E-05Pa至0.1Pa。

改进的热阴极电离计，Bayard-Alpert测量仪，可将测量下限降至1.0E-09Pa。

由于不同的气体在相同的压力下具有不同的电离率，因此这些仪表也需要在不同的气体下校准。

冷阴极电离计如右图所示，冷阴极电离计还通过从离子化气体分子中收集离子电流来测量气体压力。

然而，与热阴极电离计不同，它使用磁控管放电来电离气体分子以产生离子。

该量规的测量范围通常为1.0E-07Pa至0.1Pa。

出于与热阴极电离计相同的原因，该仪表需要在使用期间在不同气体下校准。

在较高压力（10至1Pa）下，使用U形管压力计，McLaugh真空计，薄膜压力计，弹簧管压力计等[1]。

皮米计和粘性真空计，其通过在10至10Pa的中间压力范围内的气体性质（热传导，粘度）的变化而制成。

在低压下，使用测量气体分子的电离的电离计。

表2真空计适用压力范围真空计名称测量压力范围（Pa）水银压力表（U型管）10~10油压表（U型管）10~10油压表（U型管）3 * 10~1 MacLeo真空计（普通型和特殊型）10~10弹性变形真空计10~10膜式真空计（机械式）10~10膜式真空计（电气型）10~10电离真空计（晶体管型） 10至10超高真空，BA型10至10极高真空，热阴极磁控管10至10高真空（Schultz型）10至10冷阴极真空计1至10皮拉尼真空10-10热电偶真空计10〜10热敏电阻真空计10~10个粘性真空计1~10克努曾真空计10-1~10