核心结论

一只常规传感器，无法同时高质量覆盖 10 Pa（0.00001 MPa）～2 bar（0.2 MPa，绝压≈0.3 MPa）这个接近 4 个数量级的区间；可以 “读数”，但精度、分辨率、稳定性全部废掉，不能用于工艺控制。

真空充气淬火：前期低真空保压 / 检漏（几十 Pa），后期充氮气 / 氩气升压、气冷保压（最高 2 barg），是典型跨 4 个数量级工况。

1. 为什么单只表不行

① 电容薄膜 CDG（最常用真空工艺表）

CDG 是固定量程薄膜，膜片厚度决定量程：

• 小量程 CDG（0～1 kPa / 0～10 kPa）：适合 10 Pa～几千 Pa，分辨率优秀；但上限很低，充到 2bar 直接超量程、打坏膜片；

• 宽量程 CDG（0～3 bar 绝压）：膜片做厚，刚度变大；在 10Pa 端，信号输出极小、信噪比差、零点漂移巨大。 举例：0~3 bar CDG，FS=300000 Pa。10Pa 只占满量程的 0.0033%FS，远低于仪表本身的重复性、迟滞误差（常规 CDG 0.1~0.25% FS）。 👉 简单讲：10Pa 信号埋在噪声里，根本分辨不出，检漏、分压、低真空保压完全不可用。

② 皮拉尼 Pirani

量程虽然标称：10⁵ Pa ~ 0.1 Pa，看起来全覆盖。 致命缺陷：读数和气体种类强相关。抽真空阶段是残余空气；充气阶段是纯 Ar/N₂，热导率不一样，同一真实压力读数跳变；而且精度只有 ±10%~15%，不能作为淬火升压保压的闭环控制基准，只能做趋势监测、泵状态判断。

③ 普通工业绝压变送器（硅压阻）

适合≥10 kPa 以上区间；量程选 0~3 bar，10Pa 位置分辨率比宽量程 CDG 更差，完全不适合真空段工艺。

2. 行业标准成熟配置（两套表分工，主流方案）

✅ 表 A：小量程电容薄膜 CDG（例如 0～10 kPa 绝压）负责：10 Pa ~ 10 kPa 区间 用途：脱脂保压、低真空检漏、分压控制、抽真空工艺判断；PID 闭环信号来源；气体无关、精度稳定。 上限保护：压力＞10 kPa 时，程序自动切信号，同时做软件保护，防止持续高压冲击膜片。

✅ 表 B：绝压变送器（0～3 bar 绝压，工业电容 / 单晶硅）负责：10 kPa ~ 2 barg（气冷保压段） 用途：充气升压、高压气冷保压、超压联锁；就是你常规压力变送器平台，可镀金 / 脱脂、带 SIL、备件通用。

✅ 辅助：可选一只皮拉尼，做全程抽气趋势、泵故障预警，不参与工艺闭环。

控制逻辑：PLC 自动量程切换

• P＜10 kPa：取 CDG 信号用于 PID、工艺判定

• P＞10 kPa：自动切到绝压变送器信号，CDG 退出闭环、只做监测 + 高压保护锁止

3. 有没有 “一支搞定” 的替代方案？

有：复合真空规（PCG：皮拉尼 + CDG 集成一体）

• 内置两路传感：皮拉尼负责大气→真空宽范围；内置一只小量程 CDG 负责精密真空段；

• 短板：它自带的 CDG 依然是小量程，充气到 2 barg 依然超 CDG 量程；只能解决真空段，高压充气段还是要外加压力变送器。 → PCG 只能省一个 KF 法兰，不能省高压变送器。

还有全量程热阴极 / 冷阴极电离规：成本高、怕大气冲击、不适合频繁充气淬火，热处理极少采用。

4. 现场高频踩坑

1. 想用一只 0~3 bar CDG 硬扛全区间：真空段零点飘来飘去，检漏压升率算出来完全失真，同炉次淬火硬度不稳定；

2. 只用皮拉尼全程闭环：充气换气体后读数偏移，保压压力失控；

3. 切换逻辑没做高压保护：升压忘记切信号，高压直接击穿小量程 CDG 膜片，仪表报废。

5. 选型简表

表格

一句话规格书描述

真空充气淬火工况（10 Pa ~ 2 barg）采用双表分工：小量程电容薄膜真空计负责 10 Pa～10 kPa 低真空工艺控制；绝压变送器负责 10 kPa 至 2 barg 充气气冷保压与超压保护；PLC 根据压力自动切换测量信号，配置高压闭锁保护，避免 CDG 过载损坏。