皮拉尼真空計是一種基于熱傳導(dǎo)原理的真空測量儀器,用于低真空到中真空范圍的測量。其工作原理是通過測量氣體分子對熱絲的熱傳導(dǎo)變化來確定壓力。工作原理皮拉尼真空計的部件是一根加熱的金屬絲(通常是鎢或鉑),其工作原理如下:加熱與熱傳導(dǎo):金屬絲通電加熱,熱量通過氣體分子傳導(dǎo)。壓力變化:氣體壓力越高,分子越多,熱傳導(dǎo)越強(qiáng),金屬絲溫度下降。電阻變化:金屬絲溫度變化導(dǎo)致電阻變化,通過測量電阻變化間接測量壓力。主要特點寬量程:適用于低真空到中真空范圍(通常為10^-1 Pa到10^5 Pa)??焖夙憫?yīng):對壓力變化反應(yīng)迅速。結(jié)構(gòu)簡單:易于制造和維護(hù)。成本較低:相比其他真空計,價格較為經(jīng)濟(jì)。真空計按原理可以分哪幾類?江蘇金屬電容薄膜真空計生產(chǎn)企業(yè)
皮拉尼真空計利用氣體分子的熱導(dǎo)率隨壓力變化而變化的特性來測量真空度。它包含一個封閉在室內(nèi)的加熱絲(通常為鉑絲),該加熱絲形成了惠斯通電橋的一個臂(電阻)。在測量過程中,加熱絲由恒定電流加熱,溫度升高。當(dāng)加熱絲置于真空或低壓氣體環(huán)境中時,由于氣體分子數(shù)量減少,加熱絲的熱導(dǎo)率降低,導(dǎo)致加熱絲溫度進(jìn)一步升高。這一溫度變化會引起導(dǎo)線電阻的變化,通過惠斯通電橋測量電阻變化,即可間接獲得真空度的讀數(shù)。皮拉尼真空計主要由感應(yīng)頭和控制頭兩部分組成。感應(yīng)頭多為金屬或玻璃外殼,內(nèi)有感測真空壓力的燈絲或其他感溫元件。控制頭則為感應(yīng)頭提供必要的電路,并負(fù)責(zé)信號放大和信號數(shù)字化的工作。河北mems真空計公司在皮拉尼真空計中,熱敏電阻被放置在一個密閉的容器中,容器的內(nèi)部空氣被抽空,使其成為真空。
微壓差真空計(差壓規(guī))測量兩個腔室壓差,量程1~10??Pa,精度±0.1%。應(yīng)用包括檢漏儀(氦質(zhì)譜儀參考端壓力監(jiān)控)和分子泵前級壓力控制。硅諧振式傳感器(如橫河EJA系列)溫度穩(wěn)定性達(dá)±0.1%FS/年。20.真空計的未來發(fā)展趨勢①量子傳感器(NV色心測磁矩變化);②石墨烯膜規(guī)(理論極限10?12Pa);③片上集成(ASIC整合傳感與信號處理);④自供電無線真空計(能量收集技術(shù))。NIST正在開發(fā)基于冷原子干涉的***真空基準(zhǔn),不確定度目標(biāo)0.01%。
常見的真空計類型包括:直接讀取式真空計:如U型管壓力計、壓縮式真空計等,它們直接讀取氣體壓力,其壓力響應(yīng)(刻度)可通過自身幾何尺寸計算出來或由測力確定。這類真空計對所有氣體都是準(zhǔn)確的,且與氣體種類無關(guān)。相對真空計:如熱傳導(dǎo)真空計、電離真空計等,它們由一些與氣體壓力有函數(shù)關(guān)系的量來確定壓力,不能通過簡單的計算進(jìn)行刻度,必須進(jìn)行校準(zhǔn)。這類真空計的讀數(shù)與氣體種類有關(guān)。電容式薄膜真空計:利用彈性薄膜在壓差作用下產(chǎn)生應(yīng)變而引起電容變化的原理制成,是一種絕壓、全壓測量的真空計。它的測量直接反映了真空壓力的變化值,而且只與壓力有關(guān),與氣體成分無關(guān)。皮拉尼真空計在哪些領(lǐng)域有應(yīng)用?
皮拉尼真空計,又有翻譯為“派藍(lán)尼真空計”,屬于熱傳導(dǎo)式真空計的一種。以下是對皮拉尼真空計的詳細(xì)介紹:一、歷史背景皮拉尼真空計由馬塞洛·皮拉尼(Marcello Stefano Pirani)于1906年發(fā)明。皮拉尼曾在從事真空燈行業(yè)的西門子和哈爾斯克公司工作,當(dāng)時需要高真空環(huán)境來制造燈絲,而生產(chǎn)環(huán)境中使用的計量器較為笨重且不便,這促使他發(fā)明了更為便捷的真空計。二、工作原理皮拉尼真空計通過加熱電阻絲至一定的工作溫度,然后監(jiān)測由于氣體粒子與電阻絲碰撞而帶走的能量,這種能量損失與電阻絲周圍的氣體濃度及氣體成分成比例關(guān)系。當(dāng)氣體分子與加熱的金屬絲碰撞時,熱量從金屬絲中傳遞出來。熱損失是氣體壓力的函數(shù),在低壓下,低氣體密度提供了低的熱導(dǎo)率。因此,提供給元件的電流變得依賴于真空壓力,從而可以通過測量的電流間接測量真空值。電容真空計的工作原理是怎樣的?杭州大氣壓真空計設(shè)備公司
溫度對皮拉尼真空計測量結(jié)果有何影響?江蘇金屬電容薄膜真空計生產(chǎn)企業(yè)
金屬電容薄膜真空計由金屬薄膜和電極構(gòu)成。當(dāng)真空度發(fā)生變化時,薄膜電容會發(fā)生相應(yīng)的變化,從而導(dǎo)致電容的大小變化。電子測量電路負(fù)責(zé)測量這個電容的變化,并將之轉(zhuǎn)換為電信號輸出。具體來說,施加到電容薄膜上的壓力變化會導(dǎo)致膜片間距離變化,進(jìn)而引起電容的變化。通過測量電容的變化,并將其轉(zhuǎn)換為電流或電壓的變化,就可以作為輸出的信號來測量真空度。高精度:金屬電容薄膜真空計的測量精度較高,部分產(chǎn)品的精度可達(dá)0.01%,可以滿足各種精度要求的實驗和生產(chǎn)需求。高靈敏度:由于金屬薄膜的厚度只有幾個納米,因此該真空計能夠?qū)ξ⑿〉膲毫ψ兓龀龇磻?yīng),具有高靈敏度。長壽命:金屬薄膜具有良好的耐磨損性和耐腐蝕性,使得金屬電容薄膜真空計能夠長時間穩(wěn)定工作,壽命長達(dá)數(shù)年。簡單易用:金屬電容薄膜真空計結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,只需連接電源和真空管路即可進(jìn)行測試。同時,部分產(chǎn)品還具有自動清零、自動校準(zhǔn)等功能,使測試更加準(zhǔn)確、方便。江蘇金屬電容薄膜真空計生產(chǎn)企業(yè)