真空度、正压和负压关系及真空单位换算
真空度、正压和负压关系及真空单位换算
真空度、正压和负压是物理学和工程学中常见的概念，它们在科研、生物工程、自动控制等领域有着广泛的应用。本文将详细解释这些概念的定义及其相互关系，并介绍真空度的两种表示方法及其换算关系。
常压、负压和正压的基本概念
常压：指一个大气压，即我们平常生活的这个大气层产生的气体压力。一个标准大气压为101325帕斯卡（Pa）。100,000帕斯卡等于100千帕斯卡（KPa），所以“一个标准大气压”我们也常用100KPa或101KPa表示。每个地方由于地理位置、海拔高度、温度等不同，当地的实际大气压跟标准大气压也不相等，但出于简化目的，有时候可以近似认为常压就是一个标准大气压，即100KPa。
负压：就是指比常压的气压低的气体状态，也就是我们常说的“真空”。例如，用管子喝饮料时，管子里就是负压；用来挂东西的吸盘内部，也是负压。
正压：就是指比常压的气压高的气体状态。例如，给自行车或汽车轮胎打气时，打气筒或打气泵的出气端产生的就是正压。
真空度的表示方法及其应用
在科研、生物工程、自动控制、环保、水处理等众多领域应用中，常常要进行气体采样、气体循环、物体吸附等，这时候就要用到真空泵，它的主要参数有真空度、流量等。
真空度的两种表示方法
绝对压力：以“极限真空”（理论上才能达到的真空，什么物质都没有）为零位，标出的数值都是正值。这个数字越小，越接近真空，也就是真空度越高。例如，有一款“高真空”微型真空泵，它的极限压力为10KPa（0.01MPa），在微型真空泵里，就属于真空度很高的了。
相对压力：以大气压作为零位，低于大气压的用负值表示，所以叫“负压”。这个负值的值越大，则真空度越高。国际真空行业通用的、也是最科学的是用“绝对压力”标识；但因为测量相对压力的方法简便、测量仪器普遍（如一般的真空表都是相对压力表），所以国内习惯用“相对压力”来标识。
二者关系：相对压力=绝对压力-当地大气压。例如，一台真空设备的压力为10Kpa，它的相对压力=10-100=-90Kpa（-0.09MPa）。
正压的应用
科研、实验室、医疗等领域中，常常有气体增压的应用，如：往本身有正压的容器内打气，或系统内阻力较大，需要泵克服阻力送气等。这时候，就需要泵能输出比大气压高的正压，通常用“相对压力”表示。例如，某高压微型气泵，微型真空泵最大可以输出>100Kpa（0.1MPa）的正压，本身属于干式真空泵，不需要真空泵油及润滑油，不污染工作介质，可连续24小时运转，抽排气端都可堵塞，就特别适合这些场合。
综合举例说明
假设密闭容器内气体压力为常压，即表示内有100个气体分子，用负压为-90Kp的真空泵最后能抽走90个，剩下10个，则此时容器内负压为-90Kpa；换成另一个真空泵就只能抽走75个，剩下25个，相应的容器内负压为-75Kpa。
如果用另一个往这个容器打气，则最后容器内有200个气体分子，用压力表示为200Kpa，用相对压力（正压）则为100Kpa。
真空度的换算关系
国际真空行业通用的“真空度”，指的是“极限真空、真空度、压力”，但“相对真空度”（相对压力、真空表表压、负压）由于测量的方法简便、测量仪器非常普遍而更广泛使用。
换算公式：相对真空度=标准大气压-真空度
例如：真空度为 80KPa，则它的相对真空度约为 100-80=20KPa，则在相对真空表上就该显示为-0.02MPa。
压力单位换算
1 帕斯卡（Pa）= 1.02×10-5千克力/平方厘米（Kgf/cm2）= 1×10-5巴（bar） = 0.01毫巴（mbar）= 9.87×10-6大气压（atm）= 7.5×10-3托（torr）= 4.01×10-3英寸水柱（inH20）= 7.5×10-3毫米汞柱（mmHg）= 1.45×10-4磅力/平方英寸（PSI）