真空計(Vacuum Gauge),又稱規,是測量真空度或氣壓的儀器。一般利用不同氣壓下的某種物理效應的變化進行氣壓的測量。在科研和工業生產中廣泛使用。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,分別是利用力學性能,利用氣體動力學和利用帶電粒子效應的真空計。利用力學性能的真空計典型的有波爾登規(Bourdon)和薄膜電容規;利用氣體力學效應的典型真空計有皮拉尼(Pirani)電阻規和電熱偶規;利用帶電粒子效應的典型真空計有熱陰極電離規和冷陰極電離規。
1、波爾登規(Bourdon)
2、薄膜電容規
3、皮拉尼規
4、熱電偶規
5、熱陰極電離規
6、冷陰極電離規
皮拉尼真空計利用熱傳導原理測量氣體壓力,電阻絲溫度與氣體壓力負相關。分為熱電偶式和熱電阻式,常用鎢或鎳絲。精度低,受氣體種類和粉塵影響。Knisely點影響導熱系數。
皮拉尼真空計測量范圍一般為5x10-4~1000mbar。一般用于各種高真空泵的前級壓力測量,如光伏、鍍膜、等離子行業等,也用于各種中低真空測量。皮拉尼原理是大多數真空技術下優先考慮的測量方式。
PVC6116
原理:
在玻璃管殼中安裝一根金屬絲,給金屬絲通熱發電,使其溫度高于周圍氣體和管殼的溫度,于是在熱絲和管殼之間產生熱傳導。當達到熱平衡時,熱絲的溫度決定于氣體熱對流。在一定的壓力范圍內,氣體壓力越高,傳導的熱量就越多,熱平衡后金屬絲溫度就越低。即電阻絲的溫度與氣體壓力存在負相關的關系,通過金屬絲的溫度可以計算氣體壓力。根據電阻絲溫度測量方法不同,又可分為熱電偶式和熱電阻式。
電阻絲常用鎢或鎳絲,鎳絲耐腐蝕,加上陶瓷饋入裝置,耐腐蝕性更強。耐溫可達60℃,比電容薄膜真空計稍高(一般50℃)。
knisely效應
通常在低壓下,導熱系數隨著壓強的升高而增加,但在某一壓強點之后,導熱系數會開始減小或趨于穩定。這一點稱為"Knisely點"。
在較高壓強(100mbar以上)時,氣體分子的平均自由程短,降低了溫度梯度,進而降低了熱傳導效果。
真空元件pvc3001
優點:
Pirani皮拉尼真空計的優點是什么?Pirani真空計具有許多優點。最重要的是,這些真空壓力計通常非常易于使用,并且可以提供多年無故障、可靠的壓力測量,因為它們沒有移動部件。此外,它們非常經濟,成本遠低于電容式真空壓力計。輸出監控的靈活性包括本地顯示器、模擬輸出和/或數字通信。Pirani真空計相對快速,對真空系統壓力的變化非常靈敏。其內部尺寸非常小的儀表可以提高響應速度。應該注意的是,對流增強型Pirani真空計需要更大的體積來支持對流,因此可能具有較慢的響應,這僅僅是因為管內必須排空的體積更大。對流增強型Pirani真空計測量高達大氣壓的壓力,然而,它們在除空氣或氮氣以外的氣體中的精度可能非常差。
缺點
1、受氣體種類影響。皮拉尼真空出廠前一般用空氣或氮氣標定,但是不同氣體的導熱系數不同,這會影響電阻絲的溫度,進而影響實際的壓力值。因此,測量不同氣體的,需要用其它類型的真空計(如壓阻式真空計、電容薄膜規等)校準。
一般氣體的分子量越小,分子間的相互作用越弱,分子自由程越大,導熱系數越大。
2、精度低,不同壓力范圍內精度不同。
3、耐粉塵能力弱。用于長膜的真空設備,尾氣中攜帶的雜質可能粘附到電阻絲上,影響其電阻,進而影響測量的壓力值。
PVC5000真空探頭
4、尤其是在油基泵送系統中。在有污染的系統中,儀表管的安裝應使端口朝下,以減少管內的油積聚。對流驅動的Pirani真空計應始終安裝在圓柱軸平行于地板的位置。未能正確安裝這種類型的儀表將導致讀數錯誤,超過粗略的真空水平。如果真空系統有過多的油蒸氣或其他污染物,可以使用分子篩過濾器來延長儀表的使用壽命。
-
薄膜電容
+關注
關注
1文章
390瀏覽量
16961 -
測量
+關注
關注
10文章
5161瀏覽量
112918 -
儀器
+關注
關注
1文章
3885瀏覽量
50626
發布評論請先 登錄
MKS625A-13127真空計如何使用
真空計原理_真空計的量程范圍
適用于中低真空度測量的AGP3000皮拉尼真空計

評論