真空常用计算公式

1、真空概念及真空计算公式1、真空的定义 真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态2、真空度处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用 “真空度高 ”和 “真空度低 ”来 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、真空度单位通常用托(Torr)为单位，近年国际上取用帕(Pa)作为单位。1托=1/760大气压=1毫米汞柱4、托与帕的转换1 托=133.322 帕 或 1 帕=7.5 X10-3 托5、平均自由程作无规则热运动的气体粒子， 相继两次碰撞所飞越的平均距离， 用符 号“表示。6、流量单位时间流过任意截面的气体量，符号用Q'表示，单位为帕 升/秒(Pa

2、 L/s )或托 升/ 秒(Torr L/s )。7、流导表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒(L/s ),在稳定状态下， 管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。符号记作 U'。U= Q/(P2- P1)8、压力或压强气体分子作用于容器壁的单位面积上的力，用h表示。9、标准大气压压强为每平方厘米 101325达因的气压，符号：( Atm)。10、极限真空真空容器经充分抽气后， 稳定在某一真空度， 此真空度称为极限真空。 通常真空容器须经 12小时炼气， 再经 12小时抽真空， 最后一个小时 每隔 1 0分钟测量一次，取其 10次的平均值为极限真空值。11 、抽气速率在一定的压强和

3、温度下， 单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率，简称抽速。即Sp= Q/ (P- P0)12、热偶真空计利用热电偶的电势与加热元件的温度有关， 元件的温度又与气体的热 传导有关的原理来测量真空度的真空计。13、电离真空计（又收热阴极电离计）由筒状收集极， 栅网和位于栅网中心的灯丝构成， 筒状收集极在栅网 外面。热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集 的离子流大小来测量气体压强的真空计。14、复合真空计 由热偶真空计与热阴极电离真空计组成，测量范围从大气 10-5Pa。15、冷阴极电离计 阳极筒的两端有一对阴极板， 在外加磁场作用， 阳极筒内形成潘宁放 电产生离子，根据阴

4、极板收集的离子流的大小来测定气体压强的真空 计。16、电阻真空计 利用加热元件的电阻与温度有关， 元件的温度又与气体传导有关的原 理，通过电桥电路来测量真空度的真空计。17、麦克劳真空计（压缩式真空计） 将待测的气体用汞（或油） 压缩到一极小体积，然后比较开管和闭管 的液柱差，利用玻义尔定律直接算出气体压强的一种绝对真空计。18、B A 规这是一种阴极与收集极倒置的热阴极电离规。 收集极是一根细丝， 放 在栅网中心，灯丝放在栅网外面，因而减少软 X 射线影响，延伸测量 下限，可测超高真空。19、水环真空泵泵的叶轮转子旋转而产生水环。 由于转子偏心旋转而使水环与叶片间 容积发生周期性改变而进行抽

5、气的机械真空泵。20、往复真空泵 利用活塞的往复运动而进行抽气的机械真空泵。21、油封机械真空泵 用油来保持密封的机械真空泵，可分为定片式、旋片式、滑阀式、余 摆线式等。22、罗茨真空泵 具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵， 此泵不可以单独 抽气，前级需配油封、水环等可直排大气的真空泵。23、涡轮分子真空泵有一高速旋转的叶轮， 当气体分子与高速旋转的涡轮叶片相碰撞时就 被驱向出气口再由前级泵抽除。24、油扩散真空泵扩散泵喷口中喷出高速蒸汽流。 在分子流条件下， 气体分子不断地向 蒸流中扩散，并被蒸汽带向泵出口处逐级被压缩后再由前级泵排除25、低温真空泵利用20K以下的低温表面凝聚吸附

6、气体的真空泵。26、冷阱(水冷挡板) 置于真空容器和泵之间，用于吸附气体或捕集油蒸汽的装置。27、气镇阀 油封机械真空泵的压缩室上开一小孔， 并装上调节阀， 当打开阀并调 节入气量， 转子转到某一位置， 空气就通过此孔掺入压缩室以降低压 缩比，从而使大部分蒸汽不致凝结而和掺入的气体一起被排除泵外起 此作用的阀门称为气镇阀。28、真空冷冻干燥 真空冷冻干燥，也称升华干燥。其原理是将材料冷冻，使其含有的水 份变成冰块，然后在真空下使冰升华而达到干燥目的。29、真空蒸镀在真空环境中， 将材料加热并镀到基片上称为真空蒸镀， 或叫真空镀 膜。30、真空干燥 利用真空环境下沸点低的特点来干燥物品的方法。3

7、1、真空系统常用名称(1) 主泵：在真空系统中，用于获得所需要真空度来满足特定工艺 要求的真空泵，如真空镀膜机中的油扩散泵就是主泵。(2) 前级泵：用于维持某一真空泵前级压强低于其临界前级压强的 真空泵。如罗茨泵前配置的旋片或滑阀泵就是前级泵。(3) 粗抽泵：从大气压下开始抽气，并将系统压力抽到另一真空泵 开始工作的真空泵。如真空镀膜机中的滑阀泵，就是粗油泵。(4) 维持泵：在真空系统中， 气量很小时，不能有效地利用前级泵。 为此配置一种容量较小的辅助泵来维持主泵工作， 此泵叫维持泵。 如 扩散泵出口处配一台小型旋片泵，就是维持泵。真空计算公式1、玻义尔定律体积V压强p, PV=常数 一定质量

8、的气体，当温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。即 P1/P2= V2/V12、盖吕萨克定律当压强P不变时，一定质量的气体，其体积 V与绝对温度T成正比：V1/V2= T1/T2 =常数当压强不变时，一定质量的气体，温度每升高(或P降低)C，则它的体积比原来增加 (或缩小 )1/273 。3、查理定律当气体的体积V保持不变，一定质量的气体，压强 P与其绝对温度T 成正比,即：P1/P2= T1/T2在一定的体积下，一定质量的气体，温度每升高（或降低）c，它的压强比原来增加 （或减少） 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 =压强（托）V=体积（升）t =时间（秒）6、通导：C= Q/（P2-P1）（升/ 秒）7、真空抽气时间：对于从大气压到 1 托抽气时间计算式：t = 8V/S （经验公式）V为体积，S为抽气速率，通常t在510分钟内选择。8、维持泵选择：S维=S前/109、扩散泵抽速估算：S= 3D2 （D=直径 cm）10、罗茨泵的前级抽速：S= （0.10.2）S 罗（l/s）11、漏率： 0漏=V（P2-P1）/（t2-t1）Q漏系统漏率（mmHs）V系统容积（I）P1真空泵停止时系统中压强（mmHg）P2真空室经过时间t后达到的压强（mmHg）t 压强

10、从P1升到P2经过的时间（s）12、粗抽泵的抽速选择：S= Q1/P 预（l/s）S=2.3V Ig（Pa/P 预）/tS-机械泵有效抽速Q1真空系统漏气率（托升/秒）P预-需要达到的预真空度（托）V-真空系统容积（升）t 达到P预时所需要的时间Pa大气压值（托）13、前级泵抽速选择： 排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、 涡轮分子泵等，它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值， 选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走， 根据管路中，各截面 流量恒等的原则有：Pn SgpPgS 或SgPgs/P nSg前级泵的有效抽速（l/s）Pn主泵临界前级压强（最大排气压强

11、）（l/s）Pg真空室最高工作压强（托）S主泵工作时在Pg时的有效抽速。（l/s）14、扩散泵抽速计算公式：S= Q/P= （K n）/（P t）（升/ 秒）式中：S被试泵的抽气速率（l/s）n 滴管内油柱上升格数（格）t油柱上升n格所需要的时间（秒）P-在泵口附近测得的压强（托）K滴管系数（托升/秒）K= V0 （L/n） （ Y0/ Ym）+PaVt其中V0-滴管和真空胶管的原始容积（升）L滴管刻度部分的长度（mm）n-滴管刻度部分的格数（格）Y0 油的比重（克/厘米3）Ym-汞的比重（克/厘米3）Pa当地大气压强（托）Vt 滴管的刻度上的一格的对应的容积（升/格）15、旋片真空泵的几何抽速计算公式：S= nZnLKv(D2-d2)/(24 X104) (l/s)式中：Z为旋片数，n为转速(