分類原理介紹
按照真空計測量原理所利用的不同的物理機制,可將主要的真空計分為三大類,,分別是利用力學(xué)性能,、利用氣體動力學(xué)效應(yīng)和利用帶電粒子效應(yīng)的真空計,。
利用力學(xué)性能的真空計典型的有波爾登規(guī)bourdon和薄膜電容規(guī),;利用氣體動力學(xué)效應(yīng)的典型真空計有皮拉尼pirani電阻規(guī)和熱電偶規(guī);利用帶電粒子效應(yīng)的典型真空計有熱極電離規(guī)和冷極電離規(guī),。
細(xì)的銅管受氣體壓力不同會有舒展現(xiàn)象,,會帶動杠桿和齒輪旋轉(zhuǎn),,使得指針指示在不同刻度上,即可讀出相應(yīng)的氣壓值,。
這種規(guī)的測量范圍一般在100pa至1atm,。
在不同壓力下金屬膜片受力不同會有不同尺度的變形,使得金屬膜片和電極之間的電容變化,,通過測量電容的變化量,,即可知道金屬膜片上氣壓的變化。
這種規(guī)的測量范圍一般橫跨4個量級,,比如可能是0.01pa至100pa,、0.1pa至1000pa等。
這種規(guī)的優(yōu)點是靈敏度---,。缺點是必須在高于環(huán)境溫度的恒溫條件下使用,,以消除溫度不同對膜片力學(xué)性能的影響,使用---般需要預(yù)熱數(shù)小時,。
也叫做熱電阻真空計,,它是利用電阻與溫度之間關(guān)系的原理工作的。由于不同氣壓下氣體分子熱傳導(dǎo)能力不同,,當(dāng)給熱絲加恒定的電流時,,由于氣壓不同通過氣體傳導(dǎo)走的熱量不同,熱絲所保持的溫度就不同,,這導(dǎo)致熱絲電阻大小不同,,通過測量熱絲電阻大小就可以推算氣壓大小。如果配合電橋測量熱絲電阻的變化,,將有效提高測量的準(zhǔn)確度,。這種規(guī)的測量范圍一般在0.1pa至1000pa。
由于不同氣體在相同氣壓時導(dǎo)熱性不同,,所以這種規(guī)需要在不同的使用氣體下 定,。熱電偶規(guī)與皮拉尼電阻規(guī)基本原理一致,只是它不用測量熱絲電阻的變化,,而是用熱電偶直接測量熱比的溫度變化,。
測量范圍一般與在0.1pa至1000pa。熱極電離規(guī)中,,由熱極即燈絲發(fā)射電子,,電離真空中的氣體分子,產(chǎn)生離子,,由收集極收集產(chǎn)生的離子,,形成離子電流,通過測量離子電流的大小即可推算出真空中氣體分子的密度,進而得到氣壓大小,。
這種規(guī)的測量范圍一般為1.0e-05pa至0.1pa,。
經(jīng)改進后的熱極電離規(guī),bayard-alpert規(guī),,可以將測量下限降低至1.0e-09pa,。
由于不同氣體在相同氣壓下的電離率不同,這種規(guī)在使用時也需要在不同氣體下進行 定,。冷極電離規(guī)也是通過電離氣體分子收集離子電流的方法進 壓測量,,但與熱極電離規(guī)不同的是,它是利用磁控放電電離氣體分子產(chǎn)生離子,。這種規(guī)的測量范圍一般為1.0e-07pa至0.1pa,。與熱極電離規(guī)同樣的原因,這種規(guī)在使用時需要在不同氣體下 定,。
量程范圍
在較高壓力時(10~1pa)利用壓力差u型管壓力計,,麥克勞真空計,薄膜計,,彈簧管壓力計等 ,。
在10~100pa的中間壓力范圍,利用氣體性質(zhì)(熱傳導(dǎo),,粘性)的變化而做成的皮氏計,、粘性真空計。
在低壓力時,,使用將氣體分子電離而測量的電離真空計
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