真空常用計(jì)算公式

1、真空概念及真空計(jì)算公式1、真空的定義 真空系統(tǒng)指低于該地區(qū)大氣壓的稀簿氣體狀態(tài)2、真空度處于真空狀態(tài)下的氣體稀簿程度，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。3、真空度單位通常用托(Torr)為單位，近年國際上取用帕(Pa)作為單位。1托=1/760大氣壓=1毫米汞柱4、托與帕的轉(zhuǎn)換1 托=133.322 帕 或 1 帕=7.5 X10-3 托5、平均自由程作無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的氣體粒子， 相繼兩次碰撞所飛越的平均距離， 用符 號(hào)“表示。6、流量單位時(shí)間流過任意截面的氣體量，符號(hào)用Q'表示，單位為帕 升/秒(Pa

2、 L/s )或托 升/ 秒(Torr L/s )。7、流導(dǎo)表示真空管道通過氣體的能力。單位為升/秒(L/s ),在穩(wěn)定狀態(tài)下， 管道流導(dǎo)等于管道流量除以管道兩端壓強(qiáng)差。符號(hào)記作 U'。U= Q/(P2- P1)8、壓力或壓強(qiáng)氣體分子作用于容器壁的單位面積上的力，用h表示。9、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓壓強(qiáng)為每平方厘米 101325達(dá)因的氣壓，符號(hào)：( Atm)。10、極限真空真空容器經(jīng)充分抽氣后， 穩(wěn)定在某一真空度， 此真空度稱為極限真空。 通常真空容器須經(jīng) 12小時(shí)煉氣， 再經(jīng) 12小時(shí)抽真空， 最后一個(gè)小時(shí) 每隔 1 0分鐘測量一次，取其 10次的平均值為極限真空值。11 、抽氣速率在一定的壓強(qiáng)和

3、溫度下， 單位時(shí)間內(nèi)由泵進(jìn)氣口處抽走的氣體稱為抽氣速率，簡稱抽速。即Sp= Q/ (P- P0)12、熱偶真空計(jì)利用熱電偶的電勢與加熱元件的溫度有關(guān)， 元件的溫度又與氣體的熱 傳導(dǎo)有關(guān)的原理來測量真空度的真空計(jì)。13、電離真空計(jì)（又收熱陰極電離計(jì)）由筒狀收集極， 柵網(wǎng)和位于柵網(wǎng)中心的燈絲構(gòu)成， 筒狀收集極在柵網(wǎng) 外面。熱陰極發(fā)射電子電離氣體分子，離子被收集極收集，根據(jù)收集 的離子流大小來測量氣體壓強(qiáng)的真空計(jì)。14、復(fù)合真空計(jì) 由熱偶真空計(jì)與熱陰極電離真空計(jì)組成，測量范圍從大氣 10-5Pa。15、冷陰極電離計(jì) 陽極筒的兩端有一對陰極板， 在外加磁場作用， 陽極筒內(nèi)形成潘寧放 電產(chǎn)生離子，根據(jù)陰

4、極板收集的離子流的大小來測定氣體壓強(qiáng)的真空 計(jì)。16、電阻真空計(jì) 利用加熱元件的電阻與溫度有關(guān)， 元件的溫度又與氣體傳導(dǎo)有關(guān)的原 理，通過電橋電路來測量真空度的真空計(jì)。17、麥克勞真空計(jì)（壓縮式真空計(jì)） 將待測的氣體用汞（或油） 壓縮到一極小體積，然后比較開管和閉管 的液柱差，利用玻義爾定律直接算出氣體壓強(qiáng)的一種絕對真空計(jì)。18、B A 規(guī)這是一種陰極與收集極倒置的熱陰極電離規(guī)。 收集極是一根細(xì)絲， 放 在柵網(wǎng)中心，燈絲放在柵網(wǎng)外面，因而減少軟 X 射線影響，延伸測量 下限，可測超高真空。19、水環(huán)真空泵泵的葉輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生水環(huán)。 由于轉(zhuǎn)子偏心旋轉(zhuǎn)而使水環(huán)與葉片間 容積發(fā)生周期性改變而進(jìn)行抽

5、氣的機(jī)械真空泵。20、往復(fù)真空泵 利用活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行抽氣的機(jī)械真空泵。21、油封機(jī)械真空泵 用油來保持密封的機(jī)械真空泵，可分為定片式、旋片式、滑閥式、余 擺線式等。22、羅茨真空泵 具有一對同步高速旋轉(zhuǎn)的鞋底形轉(zhuǎn)子的機(jī)械真空泵， 此泵不可以單獨(dú) 抽氣，前級需配油封、水環(huán)等可直排大氣的真空泵。23、渦輪分子真空泵有一高速旋轉(zhuǎn)的葉輪， 當(dāng)氣體分子與高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片相碰撞時(shí)就 被驅(qū)向出氣口再由前級泵抽除。24、油擴(kuò)散真空泵擴(kuò)散泵噴口中噴出高速蒸汽流。 在分子流條件下， 氣體分子不斷地向 蒸流中擴(kuò)散，并被蒸汽帶向泵出口處逐級被壓縮后再由前級泵排除25、低溫真空泵利用20K以下的低溫表面凝聚吸附

6、氣體的真空泵。26、冷阱(水冷擋板) 置于真空容器和泵之間，用于吸附氣體或捕集油蒸汽的裝置。27、氣鎮(zhèn)閥 油封機(jī)械真空泵的壓縮室上開一小孔， 并裝上調(diào)節(jié)閥， 當(dāng)打開閥并調(diào) 節(jié)入氣量， 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到某一位置， 空氣就通過此孔摻入壓縮室以降低壓 縮比，從而使大部分蒸汽不致凝結(jié)而和摻入的氣體一起被排除泵外起 此作用的閥門稱為氣鎮(zhèn)閥。28、真空冷凍干燥 真空冷凍干燥，也稱升華干燥。其原理是將材料冷凍，使其含有的水 份變成冰塊，然后在真空下使冰升華而達(dá)到干燥目的。29、真空蒸鍍在真空環(huán)境中， 將材料加熱并鍍到基片上稱為真空蒸鍍， 或叫真空鍍 膜。30、真空干燥 利用真空環(huán)境下沸點(diǎn)低的特點(diǎn)來干燥物品的方法。3

7、1、真空系統(tǒng)常用名稱(1) 主泵：在真空系統(tǒng)中，用于獲得所需要真空度來滿足特定工藝 要求的真空泵，如真空鍍膜機(jī)中的油擴(kuò)散泵就是主泵。(2) 前級泵：用于維持某一真空泵前級壓強(qiáng)低于其臨界前級壓強(qiáng)的 真空泵。如羅茨泵前配置的旋片或滑閥泵就是前級泵。(3) 粗抽泵：從大氣壓下開始抽氣，并將系統(tǒng)壓力抽到另一真空泵 開始工作的真空泵。如真空鍍膜機(jī)中的滑閥泵，就是粗油泵。(4) 維持泵：在真空系統(tǒng)中， 氣量很小時(shí)，不能有效地利用前級泵。 為此配置一種容量較小的輔助泵來維持主泵工作， 此泵叫維持泵。 如 擴(kuò)散泵出口處配一臺(tái)小型旋片泵，就是維持泵。真空計(jì)算公式1、玻義爾定律體積V壓強(qiáng)p, PV=常數(shù) 一定質(zhì)量

8、的氣體，當(dāng)溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與氣體的體積成反比。即 P1/P2= V2/V12、蓋呂薩克定律當(dāng)壓強(qiáng)P不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，其體積 V與絕對溫度T成正比：V1/V2= T1/T2 =常數(shù)當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高(或P降低)C，則它的體積比原來增加 (或縮小 )1/273 。3、查理定律當(dāng)氣體的體積V保持不變，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng) P與其絕對溫度T 成正比,即：P1/P2= T1/T2在一定的體積下，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高（或降低）c，它的壓強(qiáng)比原來增加 （或減少） 1 /273 。4、平均自由程：匸（5 xiO-3）/P （cm）5、抽速：S= dv/dt （升 / 秒

9、）或 S = Q/PQ=流量（托升/ 秒） P =壓強(qiáng)（托）V=體積（升）t =時(shí)間（秒）6、通導(dǎo)：C= Q/（P2-P1）（升/ 秒）7、真空抽氣時(shí)間：對于從大氣壓到 1 托抽氣時(shí)間計(jì)算式：t = 8V/S （經(jīng)驗(yàn)公式）V為體積，S為抽氣速率，通常t在510分鐘內(nèi)選擇。8、維持泵選擇：S維=S前/109、擴(kuò)散泵抽速估算：S= 3D2 （D=直徑 cm）10、羅茨泵的前級抽速：S= （0.10.2）S 羅（l/s）11、漏率： 0漏=V（P2-P1）/（t2-t1）Q漏系統(tǒng)漏率（mmHs）V系統(tǒng)容積（I）P1真空泵停止時(shí)系統(tǒng)中壓強(qiáng)（mmHg）P2真空室經(jīng)過時(shí)間t后達(dá)到的壓強(qiáng)（mmHg）t 壓強(qiáng)

10、從P1升到P2經(jīng)過的時(shí)間（s）12、粗抽泵的抽速選擇：S= Q1/P 預(yù)（l/s）S=2.3V Ig（Pa/P 預(yù)）/tS-機(jī)械泵有效抽速Q(mào)1真空系統(tǒng)漏氣率（托升/秒）P預(yù)-需要達(dá)到的預(yù)真空度（托）V-真空系統(tǒng)容積（升）t 達(dá)到P預(yù)時(shí)所需要的時(shí)間Pa大氣壓值（托）13、前級泵抽速選擇： 排氣口壓力低于一個(gè)大氣壓的傳輸泵如擴(kuò)散泵、油增壓泵、羅茨泵、 渦輪分子泵等，它們工作時(shí)需要前級泵來維持其前級壓力低于臨界值， 選用的前級泵必須能將主泵的最大氣體量排走， 根據(jù)管路中，各截面 流量恒等的原則有：Pn SgpPgS 或SgPgs/P nSg前級泵的有效抽速（l/s）Pn主泵臨界前級壓強(qiáng)（最大排氣壓強(qiáng)

11、）（l/s）Pg真空室最高工作壓強(qiáng)（托）S主泵工作時(shí)在Pg時(shí)的有效抽速。（l/s）14、擴(kuò)散泵抽速計(jì)算公式：S= Q/P= （K n）/（P t）（升/ 秒）式中：S被試泵的抽氣速率（l/s）n 滴管內(nèi)油柱上升格數(shù)（格）t油柱上升n格所需要的時(shí)間（秒）P-在泵口附近測得的壓強(qiáng)（托）K滴管系數(shù)（托升/秒）K= V0 （L/n） （ Y0/ Ym）+PaVt其中V0-滴管和真空膠管的原始容積（升）L滴管刻度部分的長度（mm）n-滴管刻度部分的格數(shù)（格）Y0 油的比重（克/厘米3）Ym-汞的比重（克/厘米3）Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)（托）Vt 滴管的刻度上的一格的對應(yīng)的容積（升/格）15、旋片真空泵的幾何抽速計(jì)算公式：S= nZnLKv(D2-d2)/(24 X104) (l/s)式中：Z為旋片數(shù)，n為轉(zhuǎn)速(