在真空狀態(tài)下，氣體的稀薄程度通常用氣體的壓力值來表示，顯然，該壓力值越小則表示氣體越稀薄。
表述真空度或氣壓有多種單位，比如 kPa, Torr，mbar 等等，那么這些單位之間如何換算？各自的定義是什么呢？在各種情況下，不同的真空泵常用的真空計(jì)算公式有哪些呢？
常用的真空單位換算
1、國際標(biāo)準(zhǔn)單位：帕斯卡
真空指壓強(qiáng)（中文習(xí)慣上有時(shí)候也會說成壓力）低于大氣壓的氣體狀態(tài)，在國際標(biāo)準(zhǔn)單位制（SI）中，壓強(qiáng)的單位是帕斯卡，簡稱帕（符號 Pascal 或 Pa ），它等于每平方米一牛頓。
帕斯卡是為了紀(jì)念法國學(xué)者（數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家、音樂家、思想家...）帕斯卡而得名的。帕斯卡利用自己改進(jìn)的水銀氣壓計(jì)，發(fā)現(xiàn)了隨著高度降低，大氣壓強(qiáng)增大的規(guī)律。
海平面附近的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為101325 Pa。由于帕斯卡這個(gè)單位非常的小，不便于計(jì)算，有時(shí)候人們還會使用從帕斯卡衍生出的其它一些單位，比如百帕（hPa），1hPa = 100 Pa；千帕（kPa），1kPa = 1000 Pa；兆帕（MPa），1 MPa = 1000,000 Pa。
2、巴和毫巴
巴（符號 Bar ）是一個(gè)工程上常用的單位，它被定義為 1Bar=100000 Pa。同時(shí)常用的還有毫巴（符號 mbar ）。1mbar = 0.001 bar = 100 Pa = 1 hPa。
毫巴常被用于表示大氣壓力，氣壓單位既可用“百帕（hPa）”，也可用“毫巴（mbar）”，兩者是完全相等的。
3、托里拆利實(shí)驗(yàn)和托
托里拆利實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識真空和大氣壓強(qiáng)的歷史上一個(gè)比較重要的實(shí)驗(yàn)。1643 年，意大利科學(xué)家托里拆利首先進(jìn)行了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)直觀的證明了真空的存在，并測出了大氣壓強(qiáng)值相當(dāng)于 760mm 水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
為了紀(jì)念托里拆利的貢獻(xiàn)，后來把 1 mm 水銀柱的壓強(qiáng)表示為 1托（符號Torr）。與毫巴類似，常用的還有毫托（符號 mTorr ），1 mTorr = 0.001 Torr，由于 1 毫托表示的是 1 微米水銀柱的壓力，有時(shí)英美國家的文獻(xiàn)資料也會把1毫托叫做 1 micron。
有些時(shí)候，人們也會直接用水銀柱或水柱的高度來表示壓力，比如，1mmHg，表示1毫米水銀柱的壓力，1 inchHg 或者 1 inch of water，表示1英寸水銀柱或水柱的壓力，1 mm of water，表示1毫米水柱的壓力。
4、真空單位全圖表
下面表格整理了上面提到的單位與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的對應(yīng)關(guān)系，這些單位之間也可以通過 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓來互相轉(zhuǎn)換。
5、流速與漏率
6、抽氣速率單位換算表
常用計(jì)算公式
1、玻義爾定律
體積V，壓強(qiáng)P，P·V＝常數(shù)
一定質(zhì)量的氣體，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/V1
2、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)1℃，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)1℃，它的壓強(qiáng)比原來增加(或減少)1/273。
4、平均自由程：
λ＝(5×10-3)/P (cm)
5、抽速：
S＝dv/dt (升/秒)或 S＝Q/P
Q＝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5~10分鐘內(nèi)選擇。
8、維持泵選擇：
S維＝S前/10
9、擴(kuò)散泵抽速估算：
S＝3D2 (D＝直徑cm）
10、羅茨泵的前級抽速：
S＝(0.1~0.2)S羅 (l/s)
11、漏率：
Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1)
Q漏－系統(tǒng)漏率(mmHg·l/s)
V－系統(tǒng)容積(l)
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)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·lg(Pa/P預(yù))/t
S－機(jī)械泵有效抽速
Q1－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：
PnSg≥PgS 或
Sg≥Pgs/Pn
Sg－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))(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)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt
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)
Υ0－油的比重(克/厘米3)
Υm－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＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)
式中：Z為旋片數(shù)，n為轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)，L為泵腔長度，D為泵腔直徑，d為轉(zhuǎn)子直徑(cm)，Kv為容積利用系數(shù)(一般取95％)。
16、O型橡膠槽深B＝0.7D
D為橡膠直徑，槽寬C＝1.6B
17、方形橡膠槽深B＝0.8A
A為方形橡膠邊長，槽寬C＝1.67B
