真空泵真空度的計(jì)算方法

   真空泵真空度是指相對(duì)于空氣壓強(qiáng)真空泵能達(dá)到什么效果；或者是相對(duì)真空。總的來(lái)說(shuō)真空泵的真空度是相對(duì)單位，一切都來(lái)自相對(duì)論。通用的真空度有單位包括：巴（bar）、毫巴（mbar）、毫米汞柱（mmHg）、帕（pa，可用千帕、兆帕等）、托（torr）。這些單位是可以互換的換算規(guī)則如下：1bar=1000mbar=750mmHg=750torr。
   根據(jù)不同的真空度可將真空區(qū)域劃分為低真空、中真空、高真空、超高真空泵。劃分細(xì)則如下（單位torr）：
低真空：760-1
中真空：1-0.001
高真空：0.001-0.0000001
超高真空：低于0.0000001
   不同的行業(yè)對(duì)真空泵的真空度有不同的要求，一般吸塑、電子等行業(yè)對(duì)真空泵的真空度在1-0.5mbar即可；對(duì)于制冷行業(yè)的真空度要求就要高點(diǎn)一般雙級(jí)泵都可達(dá)到真空是指低于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣態(tài)空間，建立這樣一個(gè)氣態(tài)環(huán)境，并在該環(huán)境中工藝制作、測(cè)量分析和科學(xué)試驗(yàn)等工作所需的理論及技術(shù)稱之謂“真空科學(xué)與技術(shù)”。為保證真空科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展和交流。準(zhǔn)確、合理地選擇和使用有關(guān)的計(jì)量單位，并實(shí)現(xiàn)間單位制的統(tǒng)一，是一個(gè)十分重要的方面。

    用來(lái)標(biāo)志量或數(shù)的大小的指標(biāo)統(tǒng)稱為單位，而標(biāo)志可測(cè)量大小的單位稱為計(jì)量單位。計(jì)量單位是一個(gè)有明確定義和名稱，并有一個(gè)命其數(shù)值為1的固定量。由于真空技術(shù)這門(mén)學(xué)科發(fā)展的歷史因素，表示“真空度”這樣一個(gè)特征量的計(jì)量單位就經(jīng)歷了多種變化．單位名稱可稱得上五花八門(mén)，單位之間的換算繁瑣不堪，有意或無(wú)意地變成了阻礙真空技術(shù)發(fā)展和交流的人為因素。為此，在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的條件下，需要對(duì)“真空度”的計(jì)量單位給以一個(gè)科學(xué)、合理的定義，并通過(guò)國(guó)家法令形式予以肯定被提上了議事日程。

   

眾所共知，真空的發(fā)現(xiàn)始于1643年，當(dāng)意大利的物理學(xué)家托里拆里（ E．Torricelli 1608～1647）將一端密封的長(zhǎng)玻璃管注滿了汞并倒置于盛有汞的槽里時(shí)，發(fā)現(xiàn)了汞柱頂端的空間即是真空。這也同時(shí)首先使人們知道我們?nèi)祟惥咕幼≡谝粋�(gè)充滿大氣壓力的環(huán)境空間之中！而大氣的壓力正等于高度為760毫米汞柱的重量。因此，人們zui初就選用毫米汞柱（mmHg）這一奇特的“長(zhǎng)度”單位來(lái)表示真空的程度，并一直沿襲使用下去，至今我們?nèi)钥稍谠S多老式的真空儀表上看到它的存在。
 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)客觀世界認(rèn)識(shí)的不斷深化，人們認(rèn)識(shí)到所謂“真空度”實(shí)質(zhì)上與氣體壓力是同一物理概念。真空度越高，即氣體壓力越小；反之真空度越低，即氣體壓力越大。真空度的上限就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即760毫米汞柱。l標(biāo)準(zhǔn)大氣壓又稱物理大氣壓，指的是地球大氣層的大氣在海平面上的壓力。其定義為在標(biāo)準(zhǔn)重力加速度 g=980.665厘米/秒2，溫度T=273 K，760毫米高的汞所施加的壓力。若把 273K下汞密度定義為13.59509克/厘米3，則該數(shù)值相當(dāng)于101325牛頓/米2。根據(jù)計(jì)量單位的定義，需要有一個(gè)命名其數(shù)值為1的固定量的要求，以毫米汞柱為計(jì)量單位便可得到下面關(guān)系式：l毫米汞柱= l/760標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=133.322牛頓/米2
  然而，人們看到以毫米汞柱（mmHg）作為真空度的計(jì)量單位是不盡科學(xué)合理的。首先它類似于長(zhǎng)度的計(jì)量單位，沒(méi)有體現(xiàn)壓力這個(gè)物理量的概念，其次它依賴于汞密度的測(cè)量水平，并不是一個(gè)單位，也不便于口述和書(shū)寫(xiě)。因此在 1958年第四屆真空會(huì)議上決定采用“托”（Torr）來(lái)作為真空度的單位，以替代“毫米汞柱”，并以此來(lái)紀(jì)念的意大利物理學(xué)家，真空的發(fā)現(xiàn)者托里拆里。這樣：l托= l/760標(biāo)準(zhǔn)大氣壓= 133.322牛頓/米2，

    這是一個(gè)單位，其不隨汞密度、溫度和重力加速度而變化，又與長(zhǎng)度單位明顯區(qū)別開(kāi)來(lái)。由上可見(jiàn)，“托”、“毫米汞柱”的差異主要是定義上的，而在數(shù)值上僅有約七百萬(wàn)分之一的微小差別，實(shí)際使用時(shí)*可以忽略。

    氣體分子動(dòng)力學(xué)理論的發(fā)展揭示了真空的本質(zhì)。真空度實(shí)質(zhì)上是氣體分子對(duì)容納其存在的容器壁上單位面積的總沖量（或動(dòng)量變化）值的量度。因此，“真空度”、“氣體壓力”源于同一物理概念。對(duì)此，人們有充分理由提出為什么非要把真空度的計(jì)量單位從壓力計(jì)量單位中獨(dú)立出來(lái)，另立體系呢？為了消除多種單位并用的現(xiàn)象，便于人們?cè)诳蒲泻蜕�產(chǎn)活動(dòng)中避免繁瑣的單位制之間的換算及其帶來(lái)的換算誤差，有必要一致采用人們所*的，并能清晰表達(dá)其物理概念的計(jì)量單位。作為制定單位制（SI）的機(jī)構(gòu)是計(jì)量大會(huì)（CGPM），根據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，在1971年第十四屆計(jì)量大會(huì)上針對(duì)壓力計(jì)量單位規(guī)定了專門(mén)名稱“帕”（Pa），并作為單位制的一個(gè)導(dǎo)出單位。帕斯卡（B·Pascal 1623～1662）是的法國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家。他利用汞氣壓計(jì)發(fā)現(xiàn)了汞柱隨高度而變化，并創(chuàng)立了水壓機(jī)的理論基礎(chǔ)——帕斯卡定律而*。為了紀(jì)念這位杰出的科學(xué)家，壓力、機(jī)械應(yīng)力、聲壓、表面壓力、真空度等量的SI單位就以他的名字來(lái)命名。
  1984年2月27日我國(guó)國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于在我國(guó)統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》，明確規(guī)定了以單位制單位為基礎(chǔ)的我國(guó)法定計(jì)量單位。其中關(guān)于壓力、壓強(qiáng)、應(yīng)力包括真空度等物理量的計(jì)量單位規(guī)定采用單位制中具有專門(mén)名稱的導(dǎo)出單位“帕斯卡”，單位符號(hào)為“ Pa”，定義1Pa等于垂直于面積為1m2的表面上均勻作用1N的壓力，即：l帕（Pa）= l牛頓/米2（N/m2）
  這樣，在真空技術(shù)中以往常用的如“托”/“毫米汞柱”/“毫巴”等真空度計(jì)量單位以及它們與法定計(jì)量單位之間的換算關(guān)系。
用法定計(jì)量單位表示的形式值
毫巴 mb 100 Pa
托 torr 133.322 Pa
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 atm 101325 Pa
工程大氣壓 at 98.0665 Pa
達(dá)因每平方厘米 dyn / cm2 0.1 Pa
毫米水柱 mm H2O 9.80665 Pa
毫米汞柱 mm Hg 133.322 Pa
磅力每平方英寸 PSI, P.S.I 6894.7 Pa
千克力每平方米 kgf/m2 9.80665 Pa
  除此之外，應(yīng)該還須指出在真空技術(shù)中另一個(gè)常用的表示氣體流量或密封器件漏率的計(jì)量單位也必須作相應(yīng)的更動(dòng)。所謂氣體流量指的是泵抽速率和入口壓力的乘積，而漏率是單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入（或逸出）真空系統(tǒng)的氣體量，它們的計(jì)量單位具有同一量綱。以往它的計(jì)量單位也相當(dāng)混亂，常見(jiàn)的有托·升/秒、（流西克lusec）、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓·米3/秒等。按照法定計(jì)量單位制的單位來(lái)說(shuō)，它應(yīng)該是功率的單位，即瓦（W），為了明顯起見(jiàn)，仍可通用帕·升/秒的單位。
  文章來(lái)源由于上海鄂泉泵業(yè)有限公司技術(shù)部制作，公司生產(chǎn)開(kāi)發(fā)真空泵油十多年的歷史，各項(xiàng)技術(shù)水平都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。/