美國MKS真空計分類原理介紹
美國MKS真空計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、利用氣體動力學效應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;利用氣體動力學效應的典型真空計有皮拉尼(Pirani)電阻規和熱電偶規;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。
美國MKS真空計波爾登規
細的銅管受氣體壓力不同會有舒展現象,會帶動杠桿和齒輪旋轉,使得指針指示在不同刻度上,即可讀出相應的氣壓值。
這種規的測量范圍一般在100Pa至1atm。
美國MKS真空計薄膜電容規
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。
這種規的優點是靈敏度很高。缺點是必須在高于環境溫度的恒溫條件下使用,以消除溫度不同對膜片力學性能的影響,使用前一般需要預熱數小時。
美國MKS真空計皮拉尼電阻規
也叫做熱電阻真空計,它是利用電阻與溫度之間關系的原理工作的。
由于不同氣壓下氣體分子熱傳導能力不同,當給熱絲加恒定的電流時,由于氣壓不同通過氣體傳導走的熱量不同,熱絲所保持的溫度就不同,這導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確度。
這種規的測量范圍一般在0.1Pa至1000Pa。
由于不同氣體在相同氣壓時導熱性不同,所以這種規需要在不同的使用氣體下標定。
熱電偶規與皮拉尼電阻規基本原理一致,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。
與皮拉尼電阻規一樣,這種規也需要在不同的使用氣體下標定。
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