僅就“絕對真空計量標準”略加評論，對真空計量標準的“絕對性”含義作一討論。隨著真空度的提高，真空度計量標準的絕對性越來越下降;相對真空度計量標準而言，氣體微流量標準的絕對性還要更差些。

1 引言

　　真空計量學(vacuum etorlogy)這一術語，在國際上許多文獻中出現，并被較普遍采用還是近十多年的事。真空計量標準已具備了較高的準確度，進行了真空度標準的國際比對，建立了微流量、分壓力等多參量標準。真空測試技術和儀器向精密、準確和可靠方向發展。它標志著真空計量學已經到達一個新階段，已成為計量學的一個新的獨立分支。

　　發展中的真空計量學，有必要對一些重要的名詞術語給與更準確的定義和規范。本文僅就“絕對真空計量標準”略加評論，對真空計量標準的“絕對性”含義作一討論。

2 絕對真空計A標準的特性

　　在ISO3529/Ⅲ文件中對絕對真空規的定義是:僅由所測量的物理量就能確定壓力的真空規。

　　英國國家物理實驗室(NPL)的K.F.Poulter對絕對真空規的定義是:由所測量的國際單位制(SI)中的基本量就能計算壓力的真空規。

　　以上兩個定義相比，K.F .Poulter的定義更嚴格，即指明所測量的物理量是SI中的基本量。但此兩個定義，僅定義了絕對真空規，還沒涉及能夠用于校準真空規的整個校準系統。

　　德國物理技術研究院(PTB)的G.Messer是這樣定義校準真空規的基本方法的:此方法僅涉及到Si基本量的直接測量。

　　綜合這三個定義并加以擴展，絕對真空計量標準的定義或所具有的特征是:

　　(1) 直接測量的物理量是SI基本量，并由此依據基本理論公式計算出真空量(壓力P，微流量Q，抽速S)。

　　(2) 標準的校準容器中的氣體處于熱力學平衡態。

　　幾點說明如下:

　　①真空計量學中主要涉及到SI中四個基本量(長度、質量、時間、溫度)，目前這四個量的測量不確定度非常小，分別為10^-11,10^-10,10^-14,10^-6。

　　②計算要依據基本理論公式，以保證計算的準確性。

　　③氣體只要在熱力學平衡態時，P,Q,S才有明確的物理意義。三者之間才有P=Q/S的關系。

　　具有上述兩個基本特征的真空計量標準通常認為具有“絕對性”，才有可能具有高的準確度，故稱為絕對真空計量標準。

3 絕對真空計f標準的現狀

　　本文對真空計量標準僅從“絕對性”角度進行簡要評述。

3.1 真空度計且標準

3.1.1 直接比對法真空規校準系統—低、高真空

　　直接比對法校準真空規的方法是在靜態或動態的校準室中，將被校規與參考規進行直接比較。其絕對性主要由校準室的設計合理性和參考規的絕對性確定。

　　國際標準化組織(ISO)公布的標準ISO/DIS5 300中對直接比對法真空規校準系統的設計作了如下具體規定:

　　(1) 校準室的體積至少應該是接在校準室上的所有規管的總體積的20倍;

　　(2) 校準室的形狀應該使其表面積與體積之比盡可能小;選用球形容器最理想，若選用圓柱形容器，則要求筒長與筒徑之比不大于4;

　　(3) 規管的連接要保證氣體分子進人規管的工作區域前，至少能夠與管壁碰撞一次;

　　(4) 安裝在校準室上的所有規管之間的壓力差和溫度差不應該導致明顯的測量誤差;

　　(5) 規管連接處的流導至少應該為規管吸附速率或解吸速率的100倍;

　　(6) 校準室的極限壓力應該小于最低校準壓力的2%。

　　采用直接比對法校準真空規時，絕對性較好的參考規有U形壓力計和壓縮式真空計;在粗、低真空范圍一般采用靜態方式進行比對;在高真空采用動態平衡方式進行比對，此時氣流狀態要偏離熱平衡態，絕對性有所下降，設計系統時要盡可能降低這種偏離的程度。

　　U形壓力計測量壓力時，涉及的物理量為長度、質量和時間，其原理公式為

P=ρ g △ h (1)

　　式中ρ為工作液體密度，kg·m^-3;g為重力加速度，m·s^-2;△h為兩液面高度差，m。

　　壓縮式真空計的測量原理是根據波義耳定律，測量的物理量涉及長度、質量和時間，壓力計算公式采用式(2)。

　　P=(V0/V)ρg △h (2)

　　式中V為壓縮前體積，m³; V0為壓縮后一段毛細管體積，m³。

3.1.2 靜態膨脹法真空規校準系統—低、高真空

　　其測量原理是根據波義耳定律

　　P= (V0/V)P0  (3)

　　式中Q為膨脹前高壓氣體壓力，Pa;Vo為內含高壓氣體(Po)的小容器的體積，m³;V為校準室的體積，m³。

　　測量的物理量除涉及長度外，還需測量壓力p0，其絕對性主要由測量OP的真空規的絕對性確定。