在管道吸附作用非穩態氣體分析研究的基礎上，提出管道末端分子流氣體以單位時間碰壁數進入質譜室，由真空系統抽除的物理機理，建立了第三類邊界條件的氣體在管道取樣分壓力分布的輸運方程和質譜室抽氣方程，得到了質譜室分壓力任意時間的分析解，研究了管道內壓力、質譜室壓力、穩定壓力、穩定時間和分析時間、真空泵對質譜室的抽速、氣體分子質量、管道長度的關系。以一些惰性氣體和特定的航天器推進劑工質氣體為算例，分析了取樣管道對質譜分壓力測量的影響。

　　在危險氣體檢測、環境監測及吸槍檢漏中，需要遠距離取樣，取樣點和測試儀器必須要有一定的距離，一般都通過取樣管道連接。當被取樣測試點的輸入端的氣體壓力、成分等物理化學特性發生變化時，通過管道連接的測量儀器能否快速、準確地測試就十分重要，而取樣管道必然對測量儀器的測試結果產生較大的影響，該問題作為真空技術的基礎問題，James M.Lafferty及本文作者也曾從氣體擴散理論出發，對該問題進行了研究。

　　近年來，隨著管道取樣的質譜分析和吸槍檢漏技術的發展，取樣管道對分壓力測量的影響機理需要更進一步深入的研究。在借鑒王欲知對管道吸附作用的非穩態氣體分析研究的基礎上，建立了數學方程，探究在分子流氣體狀態下，分壓力測量中，真空泵對質譜室抽氣和管道動態取樣的物理過程，分析取樣管道對分壓力測量的影響。

　　1、物理分折

　　通過長管道取樣的分壓力質譜測量系統，可以等效為如圖1所示的示意圖。假設質譜測量的氣體只有被分析的氣體和空氣。長為l的取樣管道一端和取樣點相連接，一端和分壓力質譜計的質譜室連接。在管道的取樣端，空氣的分壓力pa保持不變，被測量氣體的分壓力p0也保持不變，取樣管道的長為l。

圖1 管道取樣分壓力測量示意圖

　　如圖2所示，當氣體通過直徑為2r的長園取樣管道的輸運進入質譜計時，在取樣管道截面x 及x+dx 處，單位長度的流導如果為c1，在分子流狀態下，近似認為氣體通過x 處的壓力p 處的壓力的流量Q為

圖2 氣體通過長園管道的輸運示意圖

　　4、結論

　　管道取樣對于分壓力測量會產生較大的影響，通過對分子流氣體流態和管道取樣物理過程分析，得到如下結論：

　　(1)直接取樣被測量氣體進入具有抽速的質譜室，其管道內壓力和管道位置及取樣時間成復雜的指數關系，被分析氣體在質譜室中的動態壓力和測量時間也成復雜指數關系；

　　(2)通過取樣管道在質譜室中建立的平衡壓力正比于取樣點被測量氣體的分壓力；

　　(3)管道取樣改變了混合氣體的分壓力比值，在氣體趨于穩定時，分壓力比值和被測量氣體的分子質量比的均方根成反比；

　　(4)在取樣相當長時間后，進入質譜室中的氣體穩定，對于長園管道，其被測量的氣體在質譜室中的分壓力和管道長度成反比；

　　(5)對于大抽速的質譜分析系統，質譜室中取樣得到的穩定壓力最短穩定時間和管道長度的平方成正比，同被測量氣體平均速度成反比。