解析(xi)真(zhen)空計分類(lei)原理(li)

分類(lei)原理(li)

按照(zhao)真(zhen)空計測(ce)量(liang)原理(li)所(suo)利(li)用的(de)不(bu)同(tong)的(de)物理(li)機(ji)制，可(ke)將(jiang)主(zhu)要的真(zhen)空計分為(wei)三大(da)類(lei)，分別是利(li)用力學(xue)性能(neng)、利(li)用氣體(ti)動力學(xue)效應(ying)和利(li)用帶電(dian)粒(li)子效(xiao)應(ying)的真(zhen)空計。

利(li)用力學(xue)性能(neng)的真(zhen)空計典(dian)型的有波(bo)爾登規(gui)（Bourdon）和薄(bo)膜(mo)電(dian)容規(gui)；利(li)用氣體(ti)動力學(xue)效應(ying)的典(dian)型真(zhen)空計有(you)皮拉尼(ni)（Pirani）電阻(zu)規(gui)和熱(re)電偶(ou)規(gui)；利(li)用帶電(dian)粒(li)子效(xiao)應(ying)的典(dian)型真(zhen)空計有(you)熱陰電離規(gui)和冷(leng)陰電(dian)離規(gui)。

波(bo)爾登規(gui)

圖(tu)1 波(bo)爾登規(gui)

圖(tu)1 波(bo)爾登規(gui)

如圖(tu)1所(suo)示，細(xi)的(de)銅管受氣體(ti)壓(ya)力不(bu)同(tong)會(hui)有舒(shu)展現象(xiang)，會(hui)帶動杠(gang)桿和(he)齒(chi)輪旋(xuan)轉，使得(de)針(zhen)示在不(bu)同(tong)刻(ke)度上，即(ji)可(ke)讀(du)出相應(ying)的氣壓(ya)值(zhi)。

這種規(gui)的測(ce)量(liang)範圍(wei)般在100Pa至1atm。

薄膜(mo)電(dian)容規(gui)

所(suo)示，在不(bu)同(tong)壓(ya)力下(xia)金(jin)屬膜(mo)片(pian)受力不(bu)同(tong)會(hui)有不(bu)同(tong)尺度的變形(xing)，使得(de)金(jin)屬膜(mo)片(pian)和電之間的(de)電(dian)容變(bian)化(hua)，通過(guo)測(ce)量(liang)電容的(de)變(bian)化(hua)量(liang)，即(ji)可(ke)知(zhi)道(dao)金(jin)屬膜(mo)片(pian)上氣壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)。

這種規(gui)的測(ce)量(liang)範圍(wei)般橫跨(kua)4個量(liang)級(ji)，比如可(ke)能(neng)是(shi)0.01Pa至100Pa、0.1Pa至1000Pa等。

這種規(gui)的優(you)點是(shi)靈敏(min)度很。缺點(dian)是須在於(yu)環(huan)境(jing)溫度的恒溫條件下(xia)使用(yong)，以消除(chu)溫度不(bu)同(tong)對膜片(pian)力學(xue)性能(neng)的影(ying)響(xiang)，使用(yong)前般需要預熱(re)數小時。

皮拉尼(ni)電阻規(gui)

也叫做(zuo)熱(re)電阻真(zhen)空計，它(ta)是利(li)用電(dian)阻與(yu)溫度之間關(guan)系(xi)的原理作(zuo)的。

如圖(tu)3所(suo)示，由(you)於(yu)不(bu)同(tong)氣壓(ya)下(xia)氣體(ti)分子熱傳導(dao)能力不(bu)同(tong)，當(dang)給熱(re)絲(si)加恒定(ding)的電流(liu)時(shi)，由於(yu)氣壓(ya)不(bu)同(tong)通過(guo)氣體(ti)傳導(dao)走的熱量不(bu)同(tong)，熱(re)絲所(suo)保持(chi)的(de)溫(wen)度就不(bu)同(tong)，這(zhe)導(dao)致(zhi)熱絲(si)電阻大(da)小不(bu)同(tong)，通過(guo)測(ce)量(liang)熱絲(si)電(dian)阻大(da)小就可(ke)以推(tui)算(suan)氣壓(ya)大(da)小。

如果(guo)配(pei)合電(dian)橋(qiao)測(ce)量(liang)熱絲(si)電(dian)阻的變(bian)化(hua)，將(jiang)有(you)效(xiao)提測(ce)量(liang)的準(zhun)確(que)度。

這種規(gui)的測(ce)量(liang)範圍(wei)般在0.1Pa至1000Pa。

由於(yu)不(bu)同(tong)氣體(ti)在相同(tong)氣壓(ya)時(shi)導(dao)熱性不(bu)同(tong)，所(suo)以這種規(gui)需要在不(bu)同(tong)的(de)使用(yong)氣體(ti)下(xia)標(biao)定(ding)