ICS 23.160 CCSJ78
中华人民共和国国家标准
GB/T42604—2023/ISO27894:2009
真空技术 真空计热阴极电离真空计规范 Vacuum technology-Vacuum gauges-
Specification for hot cathode ionization gauges
(ISO 27894:2009,IDT)
2023-05-23实施
2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T42604—2023/ISO27894:2009
目 次
前言引言范围
M
1
2夫 规范性引用文件 3术语和定义 4 符号和缩略语 5 热阴极电离真空计的原理
制造商给出的热阴极电离真空计规范
6
6
制造商另给出的热阴极电离真空计规范（可选）
8
7
8热阴极电离真空计测量不确定度的贡献分量附录A（资料性）典型的玻璃壳体的B-A型真空计附录B（资料性）B-A型真空计的典型电连接附录C（资料性） 电离真空计的问题参考文献
12 13
14
15 GB/T42604—2023/ISO27894:2009
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用ISO27894：2009《真空技术真空计热阴极电离真空计规范》。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国真空技术标准化技术委员会（SAC/TC18）归口。 本文件起草单位：中国航天科技集团有限公司第五研究院第五一○研究所、上海精密计量测试研究
所、合肥智海光电技术有限公司、沈阳汇真真空技术有限公司、佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所、重庆大学、湖南维格磁流体股份有限公司、淄博市计量技术研究院、广州涂氏精怡科技有限公司、惠州市宇之光科技有限公司，广东唯沃科技有限公司，深圳市时代高科技设备股份有限公司·沈阳真空技术研究所有限公司。
本文件主要起草人：成永军、赵澜、孙雯君、张虎忠、肖寅枫、翁俊、倪博、刘磊、赵燕、宋青竹、王壮、 李春、侯军霞、罗付强、言继春、言文静、张晓琳、董猛、陈联、张瑞芳、管保国、冯天佑、涂进红、蒋振兰、 张海鹰、田汉溶、王玲玲。
Ⅲ GB/T42604—2023/ISO27894:2009
引 言
电离真空计是测量高真空和超高真空的常用仪器。在已知温度的高真空和超高真空环境下，该真空计收集的离子流与气体密度和压力成正比。高速运动的电子碰撞电离中性气体分子产生离子，电子则是通过自持放电或电子发射阴极产生。在商用电离真空计中，电子发射阴极为热丝，也称为“热阴极”，它是通过热发射原理实现电子发射。
由于交叉电磁场自持放电的电离真空计，在放电电流与气体密度之间展现出的非线性特征，使其校准非常繁琐。因此，在高真空度和超高真空度的压力范围内，测量线性更好的“热阴极”电离真空计可用于量值传递。
电离真空计若用于高真空和超高真空范围的量值传递和精确测量，真空计相关参数和不确定度值必不可少，本文件将对其加以描述。因此，当使用电离真空计作为参考标准时，本文件是对ISO/TS3567的补充。
IV GB/T42604—2023/ISO27894:2009
真空技术真空计热阴极电离真空计规范
1范围
本文件定义了与热阴极电离真空计相关的术语，并规定热阴极电离真空计制造商要给出的具体参数，以及在操作这些仪表时，需要考虑的测量不确定度分量。原因如下。
a）本文件更新了ISO3529-3：1981中给出的一些术语和定义。 b）热阴极电离真空计通常用作参考标准，本文件为适用的实验室明确规定了便于在高真空和超
高真空下正确校准真空计的相关信息。使用电离真空计开展高真空和超高真空的可溯源压力测量时，适于在制造商说明书中引述含有真空计相关参数和特征的信息
c）本文件还列出了与电离真空计压力测量相关的重要的不确定度分量也给出了这些不确定度
分量的评估指南。对于某些当前或未来的真空计来说，不确定度分量的清单可能并不全面。 d）将电离真空计用作参考标准时，本文件是对ISO/TS3567和ISO/TS27893的补充。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T27418—2017测量不确定度评定和表示CISO/IECGuide98-3:2008，MOD) 注：GB/T27418—2017被引用的内容与ISO/IECGuide98-3:2008被引用的内容没有技术上的差异。 ISO/TS3567真空计与标准真空计直接比较校准Vacuumgauges一Calibrationbydirect
comparison with a reference gauge)
注：GB/T34873—2017真空计与标准真空计直接比较校准（ISO3567：2011，IDT)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1部组件定义 3.1.1
规头 gauge head 规管 gauge tube 真空计中暴露于真空的组件。 ［来源：ISO3529-3：1981，有修改］注：热阴极电离真空计的规头至少包含一个阴极或灯丝、阳极、收集极和对应的电真空馈通，见附录A中图A.1。
1 GB/T42604—2023/ISO27894:2009
3.1.2
控制单元 control unit 控制器 controller 电离计中可为规管供电、控制与测量电流或电压以及在一些情况下为规管元件除气供电的电路
组件。
注1：见附录B中图B.1。 注2：此定义取代了ISO3529-3：1981中“真空计控制单元”的定义。
3.1.3
集成式 integrated type 主动式 active gauge type 发射式 transmitter type 规管和控制器为一体式结构，在烘烤时可以分开的真空计。 注：见图la)。
3.1.4
分离式 separated type 被动式 passive gauge type 规管和控制器是独立结构，两者之间由电缆连接的真空计。 注：见图1b）。
a) 集成式
b）分离式
标引序号说明：
一控制器； 2——规管； 3——控制单元；
一电缆。
4
图1集成式和分离式真空计
3.1.5
单式真空计single gauge 由单个规管组成的真空计。 注：见图2a)。
2 GB/T42604—2023/ISO27894:2009
3.1.6
复合式真空计 combined gauge 由多个规管组成的真空计。 注：见图2b)。
3.1.7
壳体 envelope 包裹真空计工作元件的金属或玻璃外壁。
Z
b）单套真空计中含两个规管（复合式真空计）
a）单套真空计中含一个规管（单式真空计）标引序号说明： 1——规管；
规管（真空计1）； 3- 规管（真空计2）。
2-
图2 2单式和复合式真空计
3.2 物理参数定义 3.2.1
灵敏度 sensitivity 灵敏度系数 sensitivity coefficient s 由公式(1)给出：
I.- I. I.(p-po)
(1)
S
式中： Ie Ie I co P Po 注：此定义取代了ISO3529-3：1981中“电离真空计系数”的定义。这个量此前也被称作“真空计常数”。
发射电流；在压力力下测量的离子流；在压力力。下测量的离子流；压力；残余压力。
3.2.2
电离灵敏度 ionization sensitivity S+
3 GB/T42604-2023/ISO27894.2009
由公式（2）给出：
I-Ica p-po
S+=-SI.
·(2)
式中： I. I. Ico p Po s 注：此定义取代了ISO3529-3：1981中灵敏度系数”及同义词“灵敏度”的定义。
发射电流；在压力p下测量的离子流；在压力力。下测量的离子流；压力：残余压力；灵敏度（3.2.1）。
3.2.3
相对灵敏度系数 relative sensitivity factor x 由公式（3）给出：
Sx SN2
（3)
式中： S—给定气体“x"的灵敏度； SNz 一同一真空计在相同压力和相同工作条件下对氮气的灵敏度。 ［来源：ISO3529-3：1981，有修改］注：当测量某种气体时，针对氮气修正过的真空计的示值压力Pid除以该气体的相对灵敏度系数rx，以得到正确的
压力x。
P ind rx
Px
..（4)
3.2.4
修正系数 correction factor f. 依据校准数据，需与真空计的读数相乘，以得到正确压力的系数。
p=f-Pind
(5)
注：校准过程中，由标准压力力和被校真空计的示值压力力uuc的比值确定f。，它可与压力相关。
Pstd PUUC
f=
（6)
3.2.5
相对修正系数 relative correction factor f ex/Nz 由公式（7）给出：
fex feN2
f ex/N2
..（7)
式中： fex feNz 4
给定气体“x”的修正系数；同一真空计在相同压力和相同工作条件下对氮气的修正系数。