利用熱電偶的電勢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)的原理來測量真空度的真空計。
熱電偶接在白金或鎢的細(xì)線上。這段細(xì)線通過電流后會發(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)量與壓力成正比的特點是此真空計的原理。
如果保持細(xì)線的發(fā)熱量即保持一定的電流,則周圍壓力高的時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候細(xì)線的溫度會升高。這種溫度的變化通過熱電偶檢測出來,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。
熱電偶接在白金或鎢的細(xì)線上。這段細(xì)線通過電流后會發(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)量與壓力成正比的特點是此真空計的原理。
如果保持細(xì)線的發(fā)熱量即保持一定的電流,則周圍壓力高的時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候細(xì)線的溫度會升高。這種溫度的變化通過熱電偶檢測出來,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。
熱偶真空計的校準(zhǔn)
熱偶真空計在使用前也需要進(jìn)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"加熱電流"位置，調(diào)節(jié)"加熱電流"旋鈕，使加熱電流達(dá)到規(guī)定值(加熱電流標(biāo)注在每支熱電偶真規(guī)管的管座上或使用說明書中)，熱偶真空計指針滿度，持續(xù)1min，再將"熱偶選擇"開關(guān)放在"測量"位置上，這樣反復(fù)測定三次，完成熱偶真空計的校準(zhǔn)工作。
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，一般不要在大氣壓狀態(tài)下對熱絲加熱，盡量減少油蒸氣污染。
熱偶規(guī)管對電磁場敏感，測量時應(yīng)避免外界電磁場干擾，如測量中不要使高頻火花移近熱偶規(guī)管。
U型壓力真空計工作原理：
U型壓力真空計是一種液體式壓力計，根據(jù)流體靜力平衡原理，利用液柱高度差直接進(jìn)行壓力測量的儀器。U形玻璃管中二端玻璃管必須平衡，內(nèi)徑一致，U型壓力真空計一端頂端封閉，且保持一定的真空度。管內(nèi)裝有工作介質(zhì)高純度水銀，U型壓力計經(jīng)銅接頭與被測設(shè)備連接，設(shè)備內(nèi)的壓力由真空泵抽氣后，看U型管內(nèi)的水銀柱端面高度差對照刻度板，直接讀出絕對壓力。
U型壓力真空計維護(hù)保養(yǎng)：
U型壓力真空計運輸和使用中要小心輕放，不要隨便松開螺帽，以防水銀流出。
U型壓力真空計要保持水銀的純度，水銀受污染會影響測量的精度。
使用后應(yīng)先關(guān)閉真空閥門后再關(guān)閉真空泵，以防真空泵內(nèi)的油進(jìn)入壓力計和真空系統(tǒng)。
管內(nèi)封閉端有空氣進(jìn)入，應(yīng)反復(fù)慢慢擺轉(zhuǎn)壓力計以排除空氣。
U型壓力真空計在短期內(nèi)不使用，可用塞頭堵塞內(nèi)經(jīng)處保存。
U型壓力真空計的檢定周期為二年。
電阻真空計即采用電阻技術(shù)的真空計，一般先校準(zhǔn)零點，再進(jìn)行滿度校準(zhǔn)。
原理
金屬圓筒內(nèi)部設(shè)有一白金細(xì)線,兩端連接電極。
通過電極給白金細(xì)線提供電流時,白金細(xì)線會發(fā)熱,氣體分子碰撞白金細(xì)線或熱輻射或通過固體熱傳導(dǎo)等方式,白金線的熱量會被奪走。
單位時間內(nèi)以上三種方式奪走的熱量為Qg,Qr,Qs,則平衡狀態(tài)下時以下公式成立
Q=I2R=Qg+Qr+Qs(1)
Q是單位時間細(xì)線放出的熱量,R是細(xì)線的電阻,I是細(xì)線的電流。
氣體的平均自由行程比細(xì)線的直徑大很多時,Qg通過自由分子的熱傳導(dǎo)被表示為
Qg=αΛπda(T-T0)p(2)
T和T0分別為細(xì)線和金屬圓筒的溫度,P為氣體壓力,a是細(xì)線長度。剩下的Qs和Qr可以分別表示如下
Qs=Sκ(T-T0)/L(3)
Qr=πdaσε(T4-T04)(4)
(3)是電極的熱傳導(dǎo),其中S是細(xì)線的斷面積,κ是固體的傳導(dǎo)率,L是電極的長度。
(4)式代表熱輻射,σ和ε分別被稱為常數(shù)和固體輻射率。如果保持T和T0一定,則(3)和(4)式為常數(shù)。如果用I02R表示一定量的固體熱傳導(dǎo)和熱輻射,則式1可以表示為
I2R=Ap+I02R(5)
A=αΛπda(T-T0)(6)
I0是壓力為0的時候細(xì)線的電流,是彌補固體熱傳導(dǎo)和熱輻射而帶來的熱量損失。A式是不依存壓力的定數(shù)如果已知細(xì)線的電阻R,電流I0及定數(shù)A,則可以通過(5)式求得壓力P。
校準(zhǔn)
一般先校準(zhǔn)零點，再進(jìn)行滿度校準(zhǔn)。
(1)校準(zhǔn)零點。
校準(zhǔn)零點需對被測真空系統(tǒng)抽真空，一旦電離規(guī)測得真空度高于1.0^-1Pa(如9.9X10^-2Pa)，按"校零"按鈕，對應(yīng)指示燈亮或快速閃爍，真空計自動校正零點，當(dāng)顯示1.0^-1Pa時，表示規(guī)管零點已校準(zhǔn)。
對于無自動零點校準(zhǔn)的電阻真空計，可通過操作面板上的電位器旋鈕手動調(diào)整。
(2)滿度校正。
校準(zhǔn)完零點后，需對其滿度校正。按滿度校正過程要求，對被測爐腔放人大氣，確保被校電阻規(guī)所測位置為大氣狀態(tài)，在大氣壓下工作約10分鐘。
按"滿度"按鈕，對應(yīng)指示燈亮或快速閃爍，真空計自動校正滿度，當(dāng)顯示1.0^5Pa時，表示規(guī)管滿度已校準(zhǔn)。對于無自動滿度校準(zhǔn)的電阻真空計，可通過操作面板上的電位器旋鈕手動調(diào)整。
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