يعد قياس الفراغ عنصرًا مهمًا في تكنولوجيا الفراغ. تسمى الأداة المستخدمة لقياس درجة الفراغ مقياس الفراغ.
تشتمل مقاييس التفريغ الشائعة الاستخدام في أفران التفريغ وأفران الصهر الفراغي على مقاييس التفريغ المزدوجة الحرارية، ومقاييس فراغ التأين، وما إلى ذلك. ومبدأ عملها هو كما يلي:
(1) مقياس الفراغ المزدوج الحراري
يتكون مقياس الفراغ المزدوج الحراري من مكونات حساسة ومقاييس مزدوجة حرارية وأدوات قياس. يتم توصيل أنبوب قياس المزدوج الحراري بنظام التفريغ الذي تم اختباره، مع غلاف خارجي للأنبوب الزجاجي وأسلاك تسخين وأسلاك مزدوجة حرارية داخل الأنبوب. بسبب اختلاف درجة الحرارة بين الأطراف الباردة والساخنة للسلك المزدوج الحراري، يتم توليد إمكانات كهروحرارية في الدائرة. إذا ظل جهد سلك التسخين ثابتًا، فإن إمكانات السلك الحراري تكون محدودة بدرجة حرارة سلك التسخين، وترتبط درجة حرارة سلك التسخين بضغط الغاز المقاس. ضغط منخفض، توصيل حراري منخفض للغاز، حرارة أقل يحملها الغاز، ارتفاع درجة حرارة سلك التسخين، وزيادة الإمكانات الحرارية للسلك المزدوج الحراري؛ على العكس من ذلك، تنخفض الإمكانات الحرارية. يتم قياس الإمكانات الكهروحرارية في الدائرة باستخدام مقياس الميلي فولت، وتعكس الميلي فولت الموجودة في المقياس مستوى الفراغ. من أجل ضمان استقرار الجهد لسلك التسخين، تم توصيل مصدر طاقة مستقر. لذا فإن أداة القياس تتكون من مقياس ميلي فولت لقياس الإمكانات الكهروحرارية ومصدر طاقة ثابت لسلك التسخين المنظم.
(2) مقياس فراغ التأين
يستخدم هذا النوع من أجهزة قياس الفراغ بشكل أساسي لقياس مستويات الفراغ العالية. في الغازات ذات الضغط المنخفض والقوية، يتناسب عدد الأيونات الموجبة الناتجة عن تأين جزيئات الغاز بشكل مباشر مع ضغط الغاز. وفقًا لطرق التأين المختلفة، يُسمى مقياس الفراغ الذي يستخدم كاثودًا ساخنًا لإصدار إلكترونات لتأين الغاز بمقياس فراغ التأين بالكاثود الساخن؛ من بينها، يتكون مقياس فراغ التأين بالكاثود الساخن من مقياس الكاثود الساخن وأدوات القياس. تتكون أداة القياس من مصدر طاقة عامل منظم، ومثبت تيار الانبعاث، ومضخم قياس التيار الأيوني، ومكونات أخرى. يتم توصيل مقياس التأين الكاثود الساخن بنظام الفراغ الذي تم اختباره. مقياس التأين بالكاثود الساخن عبارة عن ترانزستور به كاثود وبوابة ومجمع بداخله. جمع الإمكانات القطبية بالنسبة إلى الإمكانات الكهربية الكاثودية؛ البوابة لديها إمكانات إيجابية بالنسبة للكاثود. عندما يتم كهربة وتسخين مقياس التأين، تبعث الإلكترونات من الكاثود، والتي تصطدم بجزيئات الغاز أثناء عملية الوصول إلى البوابة، مما يؤدي إلى تأين الأيونات والإلكترونات الموجبة. عندما يكون تيار الانبعاث ثابتًا، فإن عدد الأيونات الموجبة يوميًا يتناسب طرديًا مع ضغط الغاز المقاس. بعد أن يتم جمع الأيونات الموجبة بواسطة قطب التجميع وتضخيمها بواسطة دائرة القياس، يمكن قراءة درجة الفراغ المراد قياسها (الفرن الصندوقي) بواسطة العداد الكهربائي الموضح.
(3) مقياس الفراغ المركب
عادة، لا يمكن استخدام مقياس فراغ واحد لقياس الفراغ المنخفض والعالي، ولكن يجب استخدام مقياس الفراغ المركب، مع استخدام مقاييس الفراغ المركبة التأين والمزدوجة الحرارية بشكل أكثر شيوعًا. نطاق قياسها هو 13.33-666.6 × 10-8Pa. قياس الفراغ المنخفض عند (10-10-10-3) × 133.32Pa باستخدام مقياس الفراغ المزدوج الحراري؛ يقيس مقياس فراغ التأين فراغًا عاليًا يبلغ 133.32 × 10-3-666.6 × 10-8Pa. تم تجهيز مقياس الفراغ المركب بمقياس مزدوج حراري ومقياس تأين، وهما متصلان على التوالي بنظام الفراغ. يمكن تسخين المقياسين بشكل منفصل بواسطة مقبض ويمكن اختيارهما للاستخدام.