Tekanan yang diukur dalam teknologi vakum hari ini merangkumi julat dari 2000 mbar hingga 10^-12 mbar, iaitu lebih daripada 15 urutan magnitud. Dinamik yang besar yang terlibat di sini dapat ditunjukkan melalui analisis analogi pengukuran tekanan vakum dan pengukuran panjang, seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 3,1. 

Instrumen pengukuran yang ditetapkan sebagai pengukur vakum digunakan untuk pengukuran dalam julat tekanan yang luas ini. Oleh kerana adalah mustahil atas sebab fizikal untuk membina alat pengukur vakum yang dapat melakukan pengukuran kuantitatif dalam seluruh julat vakum, satu siri alat pengukur vakum tersedia, masing-masing mempunyai julat pengukuran yang khas yang biasanya meliputi beberapa urutan magnitud (lihat Rajah. 9.16a). Untuk dapat memperuntukkan julat pengukuran yang sebesar mungkin kepada jenis-jenis pengukur vakum yang berbeza, seseorang menerima hakikat bahawa ketidakpastian pengukuran meningkat dengan sangat cepat, sehingga 100% dalam beberapa kes, pada had julat atas dan bawah. Oleh itu, satu perbezaan mesti dibuat antara julat pengukuran seperti yang dinyatakan dalam katalog dan julat pengukuran untuk pengukuran "tepat". Julat pengukuran bagi setiap pengukur vakum adalah terhad dalam julat atas dan bawah oleh kesan fizikal. 

Asas pengukuran tekanan rendah

Pengukur vakum adalah peranti untuk mengukur tekanan gas dari sedikit di atas hingga jauh di bawah tekanan atmosfera (DIN 28 400, Bahagian 3, edisi 1992). Dalam banyak kes, petunjuk tekanan bergantung kepada sifat gas. Pengukuran tepat tekanan separa bagi gas atau wap tertentu dilakukan dengan bantuan instrumen pengukur tekanan separa yang beroperasi berdasarkan prinsip spektrometer jisim (lihat bahagian mengenai analisis gas dan spektrometer jisim). 

Kebergantungan petunjuk tekanan pada jenis gas

Satu perbezaan mesti dibuat antara pengukur vakum berikut: 

1. Instrumen yang secara definisi mengukur tekanan sebagai daya yang bertindak pada suatu kawasan, yang dikenali sebagai pengukur vakum langsung atau pengukur vakum mutlak. Menurut teori kinetik gas, daya ini, yang dikenakan oleh zarah melalui impaknya pada dinding, bergantung hanya pada bilangan molekul gas per unit isipadu (ketumpatan bilangan molekul n) dan suhu mereka, tetapi tidak pada jisim molar mereka. Bacaan alat pengukur adalah bebas daripada jenis gas. Unit-unit seperti ini termasuk pengukur vakum berisi cecair dan pengukur vakum mekanikal.
   
   
2. Instrumen dengan pengukuran tekanan tidak langsung. Dalam kes ini, tekanan ditentukan sebagai fungsi daripada sifat yang bergantung kepada tekanan (atau lebih tepat, sifat yang bergantung kepada ketumpatan) gas (konduktiviti terma, kebarangkalian ionisasi, konduktiviti elektrik). Ciri-ciri ini bergantung kepada jisim molar serta tekanan. Bacaan tekanan alat pengukur bergantung pada jenis gas. 

Skala instrumen pengukur tekanan ini sentiasa berdasarkan udara atau nitrogen sebagai gas ujian. Untuk gas atau wap lain, faktor pembetulan yang biasanya berdasarkan udara atau nitrogen mesti diberikan (lihat Jadual 3,2). Untuk pengukuran tekanan yang tepat dengan pengukur vakum yang mengukur secara tidak langsung yang menentukan ketumpatan nombor melalui penggunaan tenaga elektrik (pengukuran tekanan tidak langsung), adalah penting untuk mengetahui komposisi gas. Dalam praktiknya, komposisi gas hanya diketahui sebagai anggaran kasar. Dalam banyak kes, bagaimanapun, adalah mencukupi untuk mengetahui sama ada molekul ringan atau berat yang mendominasi dalam campuran gas yang tekanannya akan diukur (contohnya, molekul hidrogen atau wap cecair pam).

Jika tekanan gas yang pada dasarnya terdiri daripada molekul cecair pam diukur dengan alat pengukur vakum ionisasi, maka bacaan tekanan (yang berkaitan dengan udara atau N2), seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 3,2, adalah terlalu tinggi dengan faktor kira-kira 10. 

Mengukur dalam julat tekanan vakum kasar – Atmosfera hingga 1mbar

Pengukuran tekanan dalam julat vakum kasar boleh dilakukan dengan agak tepat melalui alat pengukur vakum yang mengukur tekanan secara langsung. Pengukuran tekanan rendah, <10^-3 sebaliknya, hampir selalu terdedah kepada beberapa kesilapan asas yang mengehadkan ketepatan pengukuran dari awal lagi. Oleh itu, ia tidak boleh dibandingkan sama sekali dengan tahap ketepatan yang biasanya dicapai dengan alat pengukuran tidak langsung. 

Untuk dapat membuat pernyataan yang bermakna tentang tekanan yang ditunjukkan oleh alat pengukur vakum dalam vakum kasar, seseorang terlebih dahulu perlu mengambil kira di mana dan bagaimana sistem pengukuran disambungkan. Di semua kawasan tekanan di mana aliran laminar berlaku (1013 > p > 10^-1 mbar), perlu diambil kira gradien tekanan yang disebabkan oleh pam. Segera di hadapan pam (seperti yang dilihat dari kapal), tekanan yang lebih rendah dihasilkan berbanding dengan kapal. Bahkan komponen yang mempunyai konduktansi tinggi mungkin mencipta gradien tekanan seperti itu. Akhirnya, konduktans garis penghubung antara sistem vakum dan sistem pengukuran tidak boleh terlalu kecil kerana garis tersebut akan dikosongkan terlalu perlahan di kawasan tekanan aliran laminar sehingga tekanan yang ditunjukkan terlalu tinggi. 

Mengukur dalam julat tekanan vakum sederhana - 1mbar hingga 10^-3mbar

Pengukuran dalam vakum sederhana memerlukan sama ada penggunaan sensor kapasitans rendah dengan skala penuh (seperti CTR100 0.1Torr) atau lebih biasa, alat pengukur konduktiviti terma seperti alat pengukur siri THERMOVAC (seperti TTR91RN). Biasanya dalam julat ini, anda mula beralih dari aliran gas laminar kepada aliran gas molekul, oleh itu anda perlu mula mempertimbangkan di mana pengukur diletakkan untuk mendapatkan prestasi terbaik. Pengukuran dalam julat ini biasanya adalah +-15% apabila menggunakan pengukur konduktiviti terma, jadi anda boleh mencapai tahap ketepatan yang munasabah, tetapi tidak setinggi apabila anda boleh menggunakan pengukur langsung, yang diterangkan dalam vakum kasar. 

Mengukur dalam julat tekanan vakum tinggi dan ultrahigh 10^-3mbar hingga <10^-12

Keadaan menjadi lebih rumit dalam kes vakum tinggi dan ultratinggi. Menurut ciri-ciri pemasangan tertentu, tekanan yang terlalu tinggi atau, dalam kes tiub pengukuran yang telah dikeluarkan gas, tekanan yang terlalu rendah mungkin direkodkan disebabkan oleh pengeluaran gas dari dinding pengukur vakum atau degassing sistem pengukuran yang tidak mencukupi. Dalam vakum tinggi dan ultratinggi, penyamaan tekanan antara sistem vakum dan tiub pengukur mungkin mengambil masa yang lama. Pertimbangan khas mesti sentiasa diberikan kepada pengaruh proses pengukuran itu sendiri terhadap pengukuran tekanan. Sebagai contoh, dalam pengukur vakum ionisasi yang berfungsi dengan katod panas, zarah gas, terutamanya yang berasal dari hidrokarbon yang lebih tinggi, dipecahkan secara termal. Ini mengubah komposisi gas. Kesan sedemikian memainkan peranan dalam pengukuran tekanan dalam julat vakum ultra tinggi. Perkara yang sama berlaku untuk pembersihan gas dalam pengukur vakum ionisasi, khususnya pengukur katod sejuk (dalam lingkungan 10^-2 hingga 10^-1 l/s). Pencemaran sistem pengukuran, medan elektrik dan magnet yang mengganggu, kesilapan penebat dan suhu persekitaran yang terlalu tinggi mengubah ukuran tekanan. 

Untuk mengukur tekanan dalam julat vakum sederhana dan tinggi dengan ketidakpastian pengukuran kurang daripada 50%, orang yang menjalankan eksperimen mesti bertindak dengan sangat berhati-hati. Pengukuran tekanan yang perlu tepat hingga beberapa persen memerlukan usaha yang besar dan, secara umum, penggunaan alat pengukur khas. Ini terpakai khususnya untuk semua pengukuran tekanan dalam julat vakum ultra tinggi (p < 10^-7 mbar). 

Cara memilih pengukur vakum yang sesuai

Julat tekanan yang diingini bukanlah satu-satunya faktor yang dipertimbangkan semasa memilih instrumen pengukuran yang sesuai. Keadaan operasi di mana pengukur berfungsi juga memainkan peranan penting. Jika pengukuran perlu dilakukan dalam keadaan operasi yang sukar, iaitu jika terdapat risiko tinggi pencemaran, getaran dalam tiub tidak dapat dielakkan, letupan udara boleh dijangkakan, dan sebagainya, maka alat pengukur mesti kukuh. Di kemudahan industri, pengukur Bourdon, pengukur vakum diafragma, pengukur vakum konduktiviti terma, pengukur vakum ionisasi katod panas dan pengukur vakum Penning digunakan. Beberapa alat pengukur ini sensitif terhadap keadaan operasi yang tidak baik. Ia seharusnya dan hanya boleh digunakan dengan berjaya jika sumber-sumber ralat yang disebutkan di atas dapat dikecualikan sejauh mungkin dan arahan operasi diikuti.