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真空�(jì)
閱讀�5839�(shí)間:2016-11-29 09:02:31

真空�(jì)(Vacuum Gauge�,c真空�,是�(cè)量真空度或氣壓的儀�。一般是利用不同氣壓下氣體的某種物理效應(yīng)的變化�(jìn)行氣壓的�(cè)量。在科研和工�(yè)生產(chǎn)中廣泛使��

分類原理介紹

按照真空�(jì)�(cè)量原理所利用的不同的物理�(jī)�,可將主要的真空�(jì)分為三大類,分別是利用力�(xué)性能、利用氣體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)和利用帶電粒子效�(yīng)的真空計(jì)�
利用力學(xué)性能的真空計(jì)典型的有波爾登規(guī)(Bourdon)和薄膜電容�(guī);利用氣體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的典型真空計(jì)有皮拉尼(Pirani)電阻規(guī)和熱電偶�(guī);利用帶電粒子效�(yīng)的典型真空計(jì)有熱陰極電離�(guī)和冷陰極電離�(guī)�
波爾登規(guī)(Bourdon�
如右圖所�,細(xì)的銅管受氣體壓力不同�(huì)有舒展現(xiàn)�,會(huì)帶動(dòng)杠桿和齒輪旋�(zhuǎn),使得指針指示在不同刻度�,即可讀出相�(yīng)的氣壓��
這種�(guī)的測(cè)量范圍一般在100Pa�1atm�
薄膜電容�(guī)
如右圖所�,在不同壓力下金屬膜片受力不同會(huì)有不同尺度的變形,使得金屬膜片和電極之間的電容變�,通過(guò)�(cè)量電容的變化�,即可知道金屬膜片上氣壓的變��
這種�(guī)的測(cè)量范圍一般橫�4�(gè)量級(jí),比如可能是0.01Pa�100Pa�0.1Pa�1000Pa等�
這種�(guī)的優(yōu)�(diǎn)是靈敏度很高。缺�(diǎn)是必須在高于�(huán)境溫度的恒溫條件下使�,以消除溫度不同�(duì)膜片力學(xué)性能的影響,使用前一般需要預(yù)熱數(shù)小時(shí)�
皮拉尼電阻規(guī)
也叫做熱電阻真空�(jì),它是利用電阻與溫度之間�(guān)系的原理工作的�
如右圖所�,由于不同氣壓下氣體分子熱傳�(dǎo)能力不同,當(dāng)給熱絲加恒定的電流時(shí),由于氣壓不同通過(guò)氣體傳導(dǎo)走的熱量不同,熱絲所保持的溫度就不同,這導(dǎo)致熱絲電阻大小不�,通過(guò)�(cè)量熱絲電阻大小就可以推算氣壓大小�
如果配合電橋�(cè)量熱絲電阻的變化,將有效提高�(cè)量的�(zhǔn)確度�
這種�(guī)的測(cè)量范圍一般在0.1Pa�1000Pa�
由于不同氣體在相同氣壓時(shí)�(dǎo)熱性不同,所以這種�(guī)需要在不同的使用氣體下�(biāo)��
熱電偶規(guī)
如右圖所�,熱電偶�(guī)與皮拉尼電阻�(guī)基本原理一�,只是它不用�(cè)量熱絲電阻的變化,而是用熱電偶直接�(cè)量熱比的溫度變化�
�(cè)量范圍一般與�0.1Pa�1000Pa�
與皮拉尼電阻�(guī)一樣,這種�(guī)也需要在不同的使用氣體下�(biāo)��
熱陰極電離規(guī)
如右圖所�,熱陰極電離�(guī)�,由熱陰極即燈絲�(fā)射電�,電離真空中的氣體分�,產(chǎn)生離�,由收集極收集產(chǎn)生的離子,形成離子電�,通過(guò)�(cè)量離子電流的大小即可推算出真空中氣體分子的密度,�(jìn)而得到氣壓大��
這種�(guī)的測(cè)量范圍一般為1.0E-05Pa�0.1Pa�
�(jīng)改�(jìn)后的熱陰極電離規(guī),Bayard-Alpert�(guī),可以將�(cè)量下限降低至1.0E-09Pa�
由于不同氣體在相同氣壓下的電離率不同,這種�(guī)在使用時(shí)也需要在不同氣體下�(jìn)行標(biāo)��
冷陰極電離規(guī)
如右圖所示,冷陰極電離規(guī)也是通過(guò)電離氣體分子收集離子電流的方法�(jìn)行氣壓測(cè)�,但與熱陰極電離�(guī)不同的是,它是利用磁控放電電離氣體分子產(chǎn)生離��
這種�(guī)的測(cè)量范圍一般為1.0E-07Pa�0.1Pa�
與熱陰極電離�(guī)同樣的原�,這種�(guī)在使用時(shí)需要在不同氣體下標(biāo)定�

量程范圍

在較高壓力時(shí)(10�1Pa)利用壓力差U型管壓力�(jì),麥克勞真空�(jì),薄膜計(jì),彈簧管壓力�(jì)等[1]  �
�10�10Pa的中間壓力范�,利用氣體性質(zhì)(熱傳�(dǎo),粘�)的變化而做成的皮氏�(jì)、粘性真空計(jì)�
在低壓力�(shí),使用將氣體分子電離而測(cè)量的電離真空�(jì)�
�2 真空�(jì)的適用壓力范�

真空�(jì)的名� 可測(cè)的壓力范�(Pa)
水銀壓力�(jì)(U型管) 10�10
油壓力計(jì)(U型管) 10�10
油壓力計(jì)(U型管) 3*10�
麥克勞真空計(jì)(一般型和特殊型)
10�10
彈性變形真空計(jì) 10�10
隔膜真空�(jì)(�(jī)械式) 10�10
隔膜真空�(jì)(電氣�) 10�10
電離真空�(jì)(三極管型) 10�10
超高真空用B-A� 10�10
極高真空用熱陰極磁控�(jì) 10�10
高真空用(舒爾茨型) 10�10
冷陰極真空計(jì) 1�10
皮拉尼真空計(jì) 10�10
熱電偶真空計(jì) 10�10
熱敏電阻真空�(jì) 10�10
粘性真空計(jì) 1�10
克努曾真空計(jì) 10-1�10

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