利用气体动力学效用类真空计测量与真空相连的容器表面受到的压力作用而产生的弹性变形或其他力学性能变化来推算真空度的。典型**有波尔登规(Bourdon)和薄膜电容规。a)波尔登规利用弹性元件(如波纹管)在压力作用下的变形来测量真空度。当气体压力作用在波纹管上时,波纹管会产生变形,这种变形可以通过机械传动机构转化为指针的偏转,从而指示出真空度的大小。b)电容薄膜真空计利用薄膜的形变与电容的变化关系来测量真空度。当气压发生变化时,薄膜会相应地产生形变,这种形变会导致电容的改变,进而通过测量电容的变化量来推算出真空度的数值。薄膜电容规具有结构简单、响应迅速、测量范围广等特点。真空计应如何进行日常的维修与保养?大气压真空计
真空测量就是真空度的测量,而真空度(详细注释见前文:知识分享②|真空如何获得?)是指低于大气压力注释的气体稀薄程度的物理量。通常,将用以探测低压空间稀薄气体压力所用的仪器称为真空计。注释:大气压力:通常指一个标准大气压,压强的单位之一。当温度为0℃(273.15K)时,在重力加速度为980.655cm/s2处(即在地球纬度为45°的海平面上),使用**的密度为13.5951g/cm3,则760mm高的**柱所产生的压强为1标准大气压。1毫米汞柱(mmHg)和1托(Torr)相近,两者相差约千万分之一。1mmHg=1Torr=133.3Pa一个标准大气压1atm=101325Pa=760mmHg=1.01325bar=760Torr大气压真空计真空计按刻度方法如何分类?
(1)真空计直接读取气体压力,其压力响应(刻度)可通过自身几何尺寸计算出来或由测力确定。***真空计对所有气体都是准确的且与气体种类无关,属于***真空计的有U型压力计、压缩式真空计和热辐射真空计等。(2)相对真空计一些气体压力有函数关系的量来确定压力,不能通过简单的计算,必须进行校准才能。相对真空计一般由作为传感器的真空计规管(或规头)和用于控制、指示的测量器组成。读数与气体种类有关。相对真空计的种类很多,如热传导真空计和电离真空计等。
应用领域工业真空系统:用于监测真空泵和真空腔室的压力。实验室研究:用于各种真空实验。真空镀膜:确保镀膜过程在所需真空度下进行。食品包装:用于真空包装机的压力监测。选型与使用量程选择:根据测量需求选择合适的量程。环境适应性:考虑温度、气体种类等因素。安装与维护:正确安装并定期校准和维护。常见问题零点漂移:定期校准以减少误差。污染影响:保持传感器清洁,避免污染。温度影响:注意环境温度变化对测量的影响。总结皮拉尼真空计以其宽量程、快速响应和低成本等优点,在多个领域有广泛应用。正确选型和使用能确保其长期稳定运行。皮拉尼真空计在测量过程中需要注意哪些安全问题?
8. 复合真空计复合真空计结合多种测量技术,适用于从粗真空到超高真空的范围。原理:通常结合皮拉尼真空计和电离真空计。测量范围:10⁻¹⁰ Torr 到 1000 Torr。优点:测量范围广,适用性强。缺点:成本较高。应用:多功能真空系统。9. 其他真空计(1)放射性电离真空计原理:利用放射性物质电离气体分子测量压力。测量范围:10⁻⁶ Torr 到 10⁻³ Torr。优点:无需电源,稳定性好。缺点:放射性物质存在安全隐患。应用:特殊环境真空测量。(2)声波真空计原理:通过声波传播速度变化测量压力。测量范围:10⁻⁶ Torr 到 1000 Torr。优点:非接触式测量。缺点:精度较低。应用:特定工业应用。电容真空计通过测量电容变化来推算真空度,而热传导式真空计则利用气体分子的热传导性质来测量。大气压真空计
部分真空计对被测气体有要求。大气压真空计
6. 麦克劳真空计麦克劳真空计,通过压缩气体测量压力,适用于高真空和超高真空范围。原理:利用气体压缩后的液柱高度差测量压力。测量范围:10⁻⁶ Torr 到 10⁻³ Torr。优点:精度高,无需校准。缺点:操作复杂,响应慢。应用:实验室高真空校准。7. 质谱仪质谱仪通过分析气体成分来间接测量压力,适用于超高真空和极高真空范围。(1)四极质谱仪原理:利用四极电场分离气体离子,通过离子电流测量压力。测量范围:10⁻¹² Torr 到 10⁻⁶ Torr。优点:可分析气体成分。缺点:成本高,操作复杂。应用:超高真空和极高真空系统。大气压真空计