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中級(jí)會(huì)員 | 第17年

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熱偶真空計(jì)的作原理

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利用熱電偶的電勢(shì)與加熱元件的溫度有關(guān),元件的溫度又與氣體的熱傳導(dǎo)有關(guān)的原理來測(cè)量真空度的真空計(jì)。

作原理

熱電偶接在白金或鎢的細(xì)線上。這段細(xì)線通過電后會(huì)發(fā)熱。發(fā)出的熱量通過周圍氣體分子的熱傳導(dǎo),或細(xì)線本身的固體熱傳導(dǎo),或熱輻射放出。利用氣體分子承擔(dān)的熱傳導(dǎo)量與壓力成正比的點(diǎn)是此真空計(jì)的原理。

如果保持細(xì)線的發(fā)熱量即保持定的電,則周圍壓力的時(shí)候氣體奪走的熱量較多,致使細(xì)線的溫度較低。反過來周圍壓力低的時(shí)候細(xì)線的溫度會(huì)升。這種溫度的變化通過熱電偶檢測(cè)出來,將熱電偶的起電力換成壓力之后即可知真空腔內(nèi)的壓力。

使用注意事項(xiàng)

校準(zhǔn)

熱偶真空計(jì)在使用前也需要行校準(zhǔn),熱偶規(guī)管在未開封前真空度已抽至為10^-2~10^-3Pa。將熱偶規(guī)管與儀器連接,使管座垂直向上,接通儀器電源開關(guān),預(yù)熱10min,"熱偶轉(zhuǎn)換"開關(guān)置"加熱電"位置,調(diào)節(jié)"加熱電"旋鈕,使加熱電達(dá)到規(guī)定值(加熱電標(biāo)注在每支熱電偶真規(guī)管的管座上或使用說明書中),熱偶真空計(jì)針滿度,持續(xù)1min,再將"熱偶選擇"開關(guān)放在"測(cè)量"位置上,這樣反復(fù)測(cè)定三次,成熱偶真空計(jì)的校準(zhǔn)作。

在熱偶規(guī)管內(nèi)

氣體導(dǎo)熱是氣體與熱絲碰撞的結(jié)果且與熱絲表面狀況有關(guān)。因此,應(yīng)保持管內(nèi)及熱絲表面狀清潔,般不要在大氣壓狀態(tài)下對(duì)熱絲加熱,盡量減少油蒸氣污染。

熱偶規(guī)管對(duì)電磁場(chǎng)敏感,測(cè)量時(shí)應(yīng)避免外界電磁場(chǎng)干擾,如測(cè)量中不要使頻火花移近熱偶規(guī)管。

波爾登規(guī)

細(xì)的銅管受氣體壓力不同會(huì)有舒展現(xiàn)象,會(huì)帶動(dòng)杠桿和齒輪旋轉(zhuǎn),使得針示在不同刻度上,即可讀出相應(yīng)的氣壓值。這種規(guī)的測(cè)量范圍般在100Pa至1atm。

薄膜電容規(guī)

在不同壓力下金屬膜片受力不同會(huì)有不同尺度的變形,使得金屬膜片和電之間的電容變化,通過測(cè)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(cè)量范圍般橫跨4個(gè)量,比如可能是0.01Pa至100Pa、0.1Pa至1000Pa等。

這種規(guī)的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度很。缺點(diǎn)是在于環(huán)境溫度的恒溫條件下使用,以消除溫度不同對(duì)膜片力學(xué)性能的影響,使用前般需要預(yù)熱數(shù)小時(shí)。

皮拉尼電阻規(guī)

由于不同氣壓下氣體分子熱傳導(dǎo)能力不同,當(dāng)給熱絲加恒定的電時(shí),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(cè)量熱絲電阻大小就可以推算氣壓大小。

如果配合電橋測(cè)量熱絲電阻的變化,將有效提測(cè)量的準(zhǔn)確度。

這種規(guī)的測(cè)量范圍般在0.1Pa至1000Pa。

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