恒奧德儀器真空測試儀 真空計的操作使用原理
依據其測量原理的不同而有所區別,主要可分為利用力學性能、利用氣體動力學效應和利用帶電粒子效應三大類。 ?
?利用力學性能的真空計?:這類真空計通過測量氣體壓力作用于彈性元件產生的形變來
?波爾登規?:其核心是一根彎曲的銅管,內部通入被測氣體后,氣體壓力會使銅管產生舒展變形,這種變形通過杠桿和齒輪機構放大并帶動指針旋轉,從而在刻度盤上指示出相應的氣壓值。其測量范圍通常為100 Pa至1標準大氣壓。 ?
?薄膜電容規?:它利用一個金屬膜片作為可變電容器的一個極板。當氣體壓力作用于膜片時,膜片會發生形變,導致其與固定電極之間的距離改變,從而引起電容值的變化。通過精確測量這個電容變化量,即可推算出氣壓大小。這類規具有很高的靈敏度,但通常需要在恒溫條件下預熱數小時以消除溫度影響。 ?
?利用氣體動力學效應的真空計?:這類真空計的工作原理基于氣體熱傳導或粘滯性等性質隨壓力變化的特性。
?皮拉尼電阻規?:它包含一根通電加熱的電阻絲。在恒定電流下,電阻絲的溫度取決于其向周圍氣體散失熱量的速率,而這個速率與氣體分子的熱傳導能力(即壓力)相關。通過測量電阻絲電阻(或與其相關的電壓)的變化,即可推算出氣壓。其典型測量范圍為0.1 Pa至1000 Pa。 ?
?熱電偶規?:其原理與皮拉尼規類似,也是通過加熱絲與氣體的熱交換來測量壓力。不同之處在于,它使用熱電偶直接測量加熱絲的溫度變化,而非電阻變化。測量范圍同樣在0.1 Pa至1000 Pa。 ?
?利用帶電粒子效應的真空計?:這類真空計通過電離氣體分子并測量產生的離子電流來間接測量壓力,適用于高真空和超高真空范圍。
?熱陰極電離規?:它包含一個熱陰極(燈絲)、一個柵網和一個收集極。熱陰極發射電子,電子在電場中加速并與氣體分子碰撞使其電離,產生的正離子被收集極收集形成離子電流。在特定條件下,離子電流的大小與氣體壓強成正比。通過測量離子電流即可得知氣壓。其測量范圍通常為10?? Pa至0.1 Pa,改進型(如Bayard-Alpert規)可將下限降至10?? Pa。 ?
?冷陰極電離規?:它不使用熱陰極,而是利用磁場約束電子,使其在電場中做螺旋運動,從而增加與氣體分子碰撞電離的概率。同樣通過收集產生的離子電流來測量壓力。其測量范圍一般為10?? Pa至0.1 Pa。 ?
此外,還存在一些特定類型的真空計,其原理也較為獨特:
?壓縮式真空計(如麥氏真空計)?:這是一種真空計,基于波義耳定律(P?V? = P?V?)。它通過將待測氣體等溫壓縮到一個已知體積的毛細管中,然后根據液柱(如汞柱)的高度差來計算壓力值。 ?
?分壓真空計?:它基于質譜儀原理,用于測量混合氣體中各組分的分壓。其工作原理是將氣體分子電離后,通過電場和磁場根據離子的質荷比進行分離和檢測,從而分析出氣體成分及其分壓