真空计原理
真空计原理
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真空计原理
真空计是一种常用的物理实验仪器,它利用气体压力与容器体积之间的关系来测量气体的压力。
具体原理如下:
1.假设真空计中的气体是理想气体,其压力与体积满足以下关系式:
P × V = nRT
其中,P为气体的压力,V为气体所在容器的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度。
2.在真空计中,通过改变容器的体积,使得气体的压力发生变化。
当气体的摩尔数、温度等参数不变时,可以推导出以下关系式:
ΔP × V = P0 × ΔV
其中,ΔP为压力的变化值,ΔV为容器体积的变化值,P0为初始状态下的压力。
3.根据上述关系式,可以计算得到气体的压力:
P = (P0 × V0) / V
其中,V0为初始状态下的容器体积。
4.为了测量气体的压力,可以通过改变容器的体积,利用测量压力差的方法计算出压力的变化值ΔP,再根据上述的计算公式得到气体的压力。
综上所述,真空计的原理是利用气体压力与容器体积之间的关
系来测量气体的压力。
通过改变容器体积,测量压力差,再结合上述的计算公式,可以得到气体的压力。
皮拉尼真空计原理详解
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皮拉尼真空计原理的原理,通过测量保持在不同温度的两固定元件表面间热能的传递来利用电阻丝随温度的变化而电阻随之变化的原理来测量的,而皮拉尼真空计,也称电阻式真空规。
其工作原理是:真空度不同,是温度的函数,所以不同的真空度就引起了电阻率的不同,则电阻就不同,电流在电阻丝上的压降就不同,根据电压的变化就能换算出空低温的气体分子碰撞高温固体时,会从固体夺取热量。
通过被气体分子夺取的热量来计算压力的真空计被成为热传导真空计。
热传导真空计主要被应用于中低真空领域。
代表性的热传导真空计包括Pirani真空计和热电偶真空计。
原理Pirani皮拉尼真空计构造如图所示。
金属圆筒内部设有一白金细线,两端连接电极。
通过电极给白金细线提供电流时,白金细线会发热,气体分子碰撞白金细线或热辐射或通过固体热传导等方式,白金线的热量会被夺走。
单位时间内以上三种方式夺走的热量为Qg,Qr,Qs,则平衡状态下时以下公式成立Q = I2R = Qg + Qr + Qs (1)Q是单位时间细线放出的热量,R是细线的电阻,I是细线的电流。
气体的平均自由行程比细线的直径大很多时,Qg通过自由分子的热传导被表示为Qg = αΛπda(T-T0)p (2)如图所示,T和T0分别为细线和金属圆筒的温度,P为气体压力,a是细线长度。
剩下的Qs和Qr可以分别表示如下Qs = Sκ(T-T0)/L (3)Qr = πdaσε(T4-T04) (4)(3)是电极的热传导,其中S是细线的断面积,κ是固体的传导率,L是电极的长度。
(4)式代表热辐射,σ和ε分别被称为常数和固体辐射率。
如果保持T和T0一定,则(3)和(4)式为常数。
如果用I02R表示一定量的固体热传导和热辐射,则式1可以表示为I2R = Ap+ I02R (5)A= αΛπda(T-T0) (6)I0是压力为0的时候细线的电流, 是弥补固体热传导和热辐射而带来的热量损失。
A式是不依存压力的定数如果已知细线的电阻R,电流I0及定数A,则可以通过(5)式求得压力P。
convectron gauge原理
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Convectron gauge(热传导真空计)是一种用于测量低真空的仪器,其原理基于热传导原理。
它主要通过测量气体分子与传感器表面之间的热传导来间接测量气体压力。
这种真空计的测量范围从大气压力到10^-4 Torr(10^-2 Pascal)。
Convectron gauge的工作原理如下:
1. 当气体分子与传感器表面接触时,它们会从传感器表面吸收热量,导致传感器表面温度降低。
这种现象称为热传导。
2. 真空计通过测量传感器表面的温度变化来间接测量气体压力。
当气体压力较高时,热传导作用较强,传感器表面温度较高;当气体压力降低时,热传导作用减弱,传感器表面温度降低。
3. Convectron gauge通过将传感器表面温度的变化转换为电信号,从而实现对气体压力的测量。
这种转换通常通过热敏电阻或热电偶等温度传感器实现。
4. 测量结果可以通过真空计的显示装置直接读取,或者通过数据采集系统进行实时监测和分析。
Convectron gauge具有高精度、快速响应等特点,广泛应用于科研、工业生产等领域。
真空计原理
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真空计原理
真空计是一种用于测量真空度的仪器,其原理基于气体分子在真空中运动的特性。
当气体压力低于一定程度时,气体分子之间的碰撞减少,因此表现为“真空状态”。
真空计的工作原理是利用气体分子在真空中的运动状态来测量
气体压力的大小。
其中,常见的真空计有热导式、离子阱式、毛细管式等。
热导式真空计利用热传导原理,将热电偶置于真空容器内,通过测量热电偶与容器外表面的温差,计算出气体压力的大小。
离子阱式真空计则利用电离原理,将电极置于真空容器内,通过测量电极上离子的数量,计算出气体压力的大小。
毛细管式真空计则利用毛细作用原理,将毛细管置于真空容器内,通过测量毛细管内液体的高度变化,计算出气体压力的大小。
不同类型的真空计各有优缺点,应根据具体需求选择合适的真空计进行测量。
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真空计原理及测量范围
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真空计原理与测量范围真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态,是一种物理现象。
在真空技术里,真空系针对大气而言,一般指特定空间内部之部份物质被排出,使其压力小于一个标准大气压,则我们通称此空间为真空或真空状态。
真空常用帕斯卡(Pascal)托尔(Torr)毫巴(mbar)等做为压力的单位。
真空的分类:前级真空:1*10-3Torr~1000Torr高真空:1*10-9Torr~10-3Torr超高真空:10-9Torr以下真空计(Vacuum Gauge),也称真空表、真空规管,是测量真空度或低气压的仪器。
一般是利用不同气压下气体的某种物理效应的变化进行气压的测量。
在科研和工业生产中广泛使用。
按照真空计测量原理所利用的不同的物理机制,可将主要的真空计分为三大类,分别是利用力学性能、利用气体动力学效应利用带电粒子效应的真空计。
利用力学性能的真空计典型的有波尔登规(Bourdon)和电容薄膜规;利用气体动力学效应的典型真空计有皮拉尼(Pirani)电阻规和热电偶规、热传导规;利用带电粒子效应的典型真空计有热阴极电离规和冷阴极电离规。
市场上真空计的形式:真空规管+真空测量计(真空计控制器):需配套使用。
真空变送器(真空计):本体集成电路部分,可输出各类型号。
两种形式客户可根据实际应用进行选择,真空规和控制器的形式,主要应用在一些恶劣的现场环境或者早期的集成设备,由规管、线缆、控制器三部分组成,前期成本略高,典型优点是后期维护更换真空规便宜;随着工业自动化的发展,真空变送器(真空计)已经成为真空测量的主要产品,可根据现场能处理的信号(数字/模拟)选择相应通讯的产品。
真空计测量范围:电容薄膜真空计如上图,压力变化引起膜片不同层度的形变,使得膜片和电极之间的电容变化,通过测量电容的变化量,即可知道膜片上压力的变化。
(膜片主要有两种材质:金属膜片和陶瓷膜片)电容薄膜压力计,测量读数无关气体组分,主要受环境温度的影响(温度补偿),是测量差分或全部气体压力最准确的设备(包括蒸汽凝结、操作温度不规则的环境),目前已知产品最大测量压力为25000Torr,最低测量压力在10-5Torr左右。
真空表的工作原理
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真空表的工作原理
真空表是一种测量仪器,用于测量气体或液体的压力。
它的工作原理基于以下几个关键原理:
1. 原理一:波尔定律(Boyle's Law) - 波尔定律规定在恒温下,气体的压力与其体积呈反比关系。
因此,当压力增加时,气体的体积减小;当压力减小时,气体的体积增大。
2. 原理二:弹簧原理 - 真空表通常包含一个弹簧系统,其中一
个端点与被测压力接触,而另一个端点与真空表的指针连接。
当压力作用于弹簧系统时,弹簧会发生弹性形变,这种形变对应于指针的移动。
3. 原理三:引入真空 - 真空表的工作原理是基于引入真空作为
比较基准。
当真空被建立时,指针会相应地指向零刻度。
然后,当被测压力作用于其一端时,压力将对弹簧系统产生作用,从而导致指针产生一个相对于零刻度的偏移。
综上所述,真空表的工作原理基于波尔定律和弹簧原理,通过测量压力对弹簧系统的作用来确定被测压力的大小。
电容式薄膜真空计的工作原理
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电容式薄膜真空计的工作原理
它的工作原理如下:
1.当电容式薄膜真空计的电源开关打开时,控制电路中的稳压电路会
将其内部的电源电压调节为固定的电压,此时电容式薄膜滤波器就会启动,使真空探头接收到的低频信号被滤波。
2.当真空探头受到其中一真空度的影响时,探头内的真空液体的粘度
就会变化,这样就会使真空探头的滤波能力受到影响,从而影响滤波器的
频率响应特性。
3.当真空度发生变化时,滤波器内的旁路电阻也会发生变化,从而影
响滤波器的频率响应特性。
4.当电容式薄膜真空计的滤波器的频率响应特性发生变化后,它接收
到的低频信号就会发生变化,从而影响振荡电路的输出值,也就是说,当
滤波器的频率响应特性发生变化时,振荡电路的输出值也会发生变化。
5.由于振荡电路的输出值受到滤波器的频率响应特性的影响,因此,
当真空度发生变化时,振荡电路的输出值也会发生变化,从而产生一个振
荡波形。
热偶真空计工作原理
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热偶真空计工作原理
热偶真空计是一种常用的真空度测量仪器,其工作原理基于热传导现象。
该仪器包含两个热敏电阻材料组成的热偶,一个作为测量电偶,一个作为参考电偶。
在真空环境中,测量电偶和参考电偶会通过导线连接到电路中,形成一个电路回路。
当电流通过热偶时,由于两个热敏电阻的温度不同,会在电压检测设备中产生一个电动势。
当真空度较高时,热偶因为缺乏气体导热的传导,只通过辐射和吸收周围环境的热辐射来散热。
因此,热偶的温度上升速度较慢。
当真空度降低时,气体分子的数目增加,会增强气体的传导热量,导致热偶的温度上升速度加快。
通过测量热偶温度上升的速度,可以推断出真空度的高低。
一般来说,在真空度较高的情况下,热偶温度上升较慢,真空度较低时,热偶温度上升较快。
通过对热偶温度上升速度进行测量和分析,可以得出真空度的数值,并将其转化为电压值显示出来。
总的来说,热偶真空计通过测量热偶温度上升的速度来间接测量真空度,从而实现对真空度的准确监测。
电阻真空计工作原理
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电阻真空计工作原理
电阻真空计是一种常用的真空度测量仪器,在物理实验、航空航天、化学制造等领域
广泛应用。
其工作原理基于电阻随着气压变化而发生变化的特性,利用这种特性来测量气
体的压力。
本文将详细介绍电阻真空计的工作原理。
电阻真空计由一组电阻器和一台电桥组成。
电桥的作用是在电阻器中加入一个外部电势,并对其进行测量,从而确定电阻器的电阻值。
当真空仪器内的气体压力变化时,电阻
器电阻值也会随之变化,因此测量其电阻值的变化可以反映出气体压力的变化。
电阻真空计通常采用两种电阻器,即白金电阻和钨电阻。
这两种电阻器的受温度影响
的特性不同,因此可以在不同温度下测量不同范围内的气体压力。
白金电阻器具有较高的温度系数,因此其精度较高,可以测量较低压力范围。
白金电
阻器的电阻随着温度的变化而产生变化,因此需要在真空仪器中控制其温度以保持其精度。
通常,白金电阻器被安装在真空仪器上一个专门的加热器中,通过调节加热器的电流来控
制其温度。
总之,电阻真空计工作原理基于气体压力对电阻值的影响。
利用白金电阻器和钨电阻
器的不同响应范围,可以测量不同范围内的气体压力。
电桥测量电阻器的电阻值,并将其
转化为相应的气体压力值,从而实现真空度的测量。
热阴极电离真空计的工作原理
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热阴极电离真空计的工作原理
热阴极电离真空计是一种用于测量极低压力的仪器。
其工作原理是利用热阴极将气体分子电离成正离子和电子,然后测量电离产生的电子或正离子的电流,从而确定气体的压力。
在热阴极电离真空计中,热阴极通过加热使其表面发射大量电子,电子与气体分子碰撞时,将分子电离成正离子和电子。
正离子和电子在外加电场的作用下分别向阳极和阴极移动,产生电流信号。
由于电离产生的电子和正离子数量与气体压力成正比,因此可以通过测量电流信号来确定气体的压力。
热阴极电离真空计适用于大部分气体,但在高压下容易产生电弧放电,因此应用范围受到限制。
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热阴极电离真空计的工作原理
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热阴极电离真空计的工作原理
热阴极电离真空计是一种广泛应用于真空技术中的仪器,可用于测量低至10^-9 Pa的真空度。
其工作原理是利用电子轰击热阴极,
使得阴极表面的物质被电离并产生离子,经过加速电场后撞击阳极,产生电流,通过电流的大小来推算真空度。
该真空计分为热阴极电离真空计和冷阴极电离真空计两种。
其中,热阴极电离真空计的阴极是以阻热丝加热,使其温度升高并发射大量电子,这些电子会被加速电场加速,撞击气体分子,将其电离产生离子,离子再被加速电场加速,最终撞击阳极形成电流。
而冷阴极电离真空计的阴极则利用放电电晕现象,在阴极表面吸附气体分子,随后施加高压电场,使得气体分子被电离并产生离子,离子同样会被加速电场加速并形成电流。
热阴极电离真空计具有测量范围广、响应速度快、精度高等优点,但需要加热丝加热,寿命较短;而冷阴极电离真空计无需加热,寿命较长,但灵敏度低。
根据具体应用需求选择合适的真空计,可以提高工作效率和准确度。
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皮拉尼真空计原理
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Pirani(皮拉尼)真空计低温的气体分子碰撞高温固体时,会从固体夺取热量。
通过被气体分子夺取的热量来计算压力的真空计被成为热传导真空计。
热传导真空计主要被应用于中低真空领域。
代表性的热传导真空计包括Pirani真空计和热电偶真空计。
原理Pirani皮拉尼真空计构造如图所示。
金属圆筒内部设有一白金细线,两端连接电极。
通过电极给白金细线提供电流时,白金细线会发热,气体分子碰撞白金细线或热辐射或通过固体热传导等方式,白金线的热量会被夺走。
单位时间内以上三种方式夺走的热量为Qg,Qr,Qs,则平衡状态下时以下公式成立Q = I2R = Qg + Qr + Qs (1)Q是单位时间细线放出的热量,R是细线的电阻,I是细线的电流。
气体的平均自由行程比细线的直径大很多时,Qg通过自由分子的热传导被表示为Qg = αΛπda(T-T0)p (2)如图所示,T和T0分别为细线和金属圆筒的温度,P为气体压力,a是细线长度。
剩下的Qs和Qr可以分别表示如下Qs = Sκ(T-T0)/L (3)Qr = πdaσε(T4-T04) (4)(3)是电极的热传导,其中S是细线的断面积,κ是固体的传导率,L是电极的长度。
(4)式代表热辐射,σ和ε分别被称为常数和固体辐射率。
如果保持T和T0一定,则(3)和(4)式为常数。
如果用I02R表示一定量的固体热传导和热辐射,则式1可以表示为I2R = Ap+ I02R (5)A = αΛπda(T-T0) (6)I0是压力为0的时候细线的电流, 是弥补固体热传导和热辐射而带来的热量损失。
A式是不依存压力的定数如果已知细线的电阻R,电流I0及定数A,则可以通过(5)式求得压力P。
文案编辑词条B 添加义项?文案,原指放书的桌子,后来指在桌子上写字的人。
现在指的是公司或企业中从事文字工作的职位,就是以文字来表现已经制定的创意策略。
文案它不同于设计师用画面或其他手段的表现手法,它是一个与广告创意先后相继的表现的过程、发展的过程、深化的过程,多存在于广告公司,企业宣传,新闻策划等。
数字皮拉尼真空计工作原理
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数字皮拉尼真空计工作原理数字皮拉尼真空计是一种常用于测量低压和超高真空范围内气体压强的仪器。
它基于皮拉尼原理工作,通过测量气体分子与传感器之间的碰撞频率来确定气体的压强。
数字皮拉尼真空计具有精度高、响应快、稳定性好等优点,在许多工业和科学领域都有广泛的应用。
数字皮拉尼真空计的工作原理如下:当气体分子与传感器碰撞时,会产生微小的电流信号。
数字皮拉尼真空计利用电流信号的变化来判断气体压强的变化。
其工作过程可以分为三个步骤:气体进样、电离和电流测量。
气体进样是指将待测气体引入数字皮拉尼真空计的感应腔室中。
通常,数字皮拉尼真空计的感应腔室由两个电极构成,其中一个电极被加电,另一个电极则被接地。
当待测气体进入感应腔室后,气体分子会与感应腔室内的气体分子发生碰撞,从而产生电离。
接下来,电离是指气体分子与电子碰撞后发生的电离过程。
在数字皮拉尼真空计中,加电极会向感应腔室中的气体分子提供足够的能量,使得部分气体分子电离成为正离子和自由电子。
这些正离子和自由电子会在感应腔室中不断地与其他气体分子碰撞,并引发更多的电离过程。
电流测量是指通过测量感应腔室中的电流信号来确定气体压强。
数字皮拉尼真空计中的测量电路会将感应腔室中的电流信号放大,并转换成与气体压强成正比的电压信号。
这个电压信号经过一系列的处理后,最终被数字显示器显示出来,以提供给用户进行读取和分析。
总结一下,数字皮拉尼真空计的工作原理是基于皮拉尼原理,通过测量气体分子与传感器之间的碰撞频率来确定气体的压强。
它通过气体进样、电离和电流测量三个步骤,将气体压强转换成电压信号,并通过数字显示器显示出来。
数字皮拉尼真空计以其精度高、响应快、稳定性好等优点,在许多工业和科学领域都有广泛的应用。
真空计工作原理
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真空计工作原理
真空计是一种测量气体压强的仪器,它的工作原理是基于气体分子在真空中碰撞壁面产生压力的原理。
真空计的结构主要包括真空室、压力传感器和读数装置。
真空室是真空计的主体部分,它通常由金属材料制成,具有良好的密封性能。
在真空室中存在着非常低的气体压强,因此分子之间的碰撞频率相对较小。
当被测气体进入真空室时,气体分子将与真空室壁面相碰撞,并产生一个称为气体压强的物理量。
压力传感器用于测量气体压强,其常用的原理包括热导法、压阻式、电容式和热敏电阻式等。
其中,热导法是比较常见的一种原理。
它利用电加热线产生的热量被气体带走的特性进行测量。
当气体压强增大时,气体分子与热导线碰撞的频率增加,从而使导线的温度升高,通过测量导线温度变化的方式得到气体压强的值。
读数装置用于显示和记录测得的气体压强数值。
常见的读数装置包括指针式压力表、数字式压力计和计算机等。
它们能够将压力传感器测得的电信号转化为相应的压强数值,并通过显示屏或其他方式呈现出来。
总的来说,真空计的工作原理是基于气体分子在真空中与壁面碰撞产生压力,通过压力传感器测量气体压强,并通过读数装置将压强数值显示出来。
这种测量方式广泛应用于科研、工业生产和实验室等领域。
真空测量的种类及各种真空计的原理

真空测量的种类及各种真空计的原理(1)1.什么是真空测量真空测量就是真空度的测量,而真空度是指低于大气压力的气体稀薄程度。
以压力表示真空度是由于历史上沿用下来的,并不十分合理。
压力高意味着真空度低;反之,压力低与真空度高相对应。
全压力测量1.U型管真空计结构最简单的测量压力的仪器,它通常是用玻璃管制成,其工作液体有多种,通常为水银。
管的一端与待测压力的真空容器相连,另一端是封死的或开口与大气相通,以U型管两端的液面差来指示真空度。
U型管真空计的测量范围为105~10Pa。
它是一种绝对真空计。
(1)开式U型管真空计:将U型管内充入适量的工作液(如水银),一端开口接大气(即环境大气压p0),另一端与被测真空系统相连接(待测压力p)如图1所示。
其压力计算公式如下p = p0 - ρgh (1)式中p ——待测压力p0——环境大气压力h ——两液面高度差ρ——工作液密度g ——重力加速度(2)闭式U型管真空计:如图2所示,把管内预先抽至压力为10-1Pa以下,然后将工作液(如水银)注入管内,其开口端与待测真空系统相连接。
当真空系统抽气前,真空系统内的压力等于环境大气压力,则工作液充满封闭端形成最大液面差h0;当系统抽气到某一瞬间时,两端液面处于液面静压力平衡时,则待测压力值可用下式求得(忽略封闭端内压力对液面的影响):p = ρgh (2)2.弹性元件真空计利用弹性元件在压差作用下产生弹性变形的原理制成的真空测量仪表称为弹性元件真空表。
在结构和外形上与工业用压力表类似,一般用于粗真空(102~105Pa)的测量。
根据变形弹性元件分类,这类真空计通常有弹簧管式、膜盒式和膜片式,其结构如图3所示。
弹性元件真空表性能稳定,其测量范围一般为102~105Pa,精度有0.5级、1.5级和2.5级数种。
在工业生产中有些设备需要既测量正压(高于一个大气压),也要测量负压(低于一个大气压,即真空状态),因此制成的弹性元件压力真空表,在同一条表盘刻度上同时刻有正压力和真空度。
真空计的不同分类
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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
真空计的不同分类
按真空度刻度方法分类
(1)绝对真空计: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。
绝对真空计对所有气体都是准确的且与气体种类无关,属于绝对真空计的有U 型镑压力计、压缩式真空计和热辐射真空计等。
(2)相对真空计:由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进刻度,必须进行校准才能刻度。
相对真空计通常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。
按真空计测量原理分类
直接测量真空计这种真空计直接测量单位面积上的力,有:
(1)静态液位真空计:利用U 型管两端液面差来测量压力。
(2)弹性元件真空计:利用与真空相连的容器表面受到压力的作用而产生弹性变形来测量压力值的大小。
间接测量真空计压力为10-1Pa 时,作用在1cm2 表面上力只有10-5N,显然测量这样小的力是困难的。
但可根据低压下与气体压力有关的物理量的变化来间接测量压力的变化。
属于这类的真空计有:
(1)压缩式真空计:其原理是在U 型管的基础上再应用波义耳定律,即将一定量待测压力的气体,经过等温压缩使之压力增加,以便用U 型管真空计测量,然后用体积和压力的关系计算被测压力。
真空计工作原理
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真空计工作原理
真空计是一种用于测量系统中真空程度的仪器。
它的工作原理基于压力对力的测量。
真空计的基本结构包括一个可移动的弯曲金属片或膜片,以及与金属片相连的杠杆和弹簧。
金属片的一侧暴露在待测真空环境中,另一侧通过杠杆与弹簧相连,并与一个指针或电信号输出器相连。
当金属片的一侧暴露在待测环境中时,真空环境中的分子撞击金属片表面,施加压力。
这些压力将通过金属片传递给与之相连的弹簧和杠杆。
弹簧的弹性使得金属片和杠杆恢复到一个平衡位置。
由于不同真空下的压力不同,因此金属片的平衡位置也会不同。
这个平衡位置的变化可以通过指针或电信号输出器来测量和显示。
通过校准和刻度,我们可以将金属片平衡位置的变化转化为真空程度的数值。
真空计可以通过测量不同真空下的金属片平衡位置的变化来确定系统中的真空程度。
真空及真空计介绍
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真空及真空计介绍一、什么是真空呢?哎呀,真空这个概念啊,就像是一个超级空旷的空间,里面几乎没有啥物质。
你可以想象一下,一个超级超级大的盒子,但是里面除了空气极其少的分子之外,就没别的东西了。
就像在宇宙的某些地方,那就是接近真空的状态。
这真空啊,可不仅仅是空空如也这么简单哦。
它在很多地方都有重要的意义呢。
比如说在一些高科技的实验室里,科学家们想要研究一些很微小的粒子或者进行一些超级精确的实验,就需要创造出真空的环境。
为啥呢?因为如果周围有很多其他物质的话,就会干扰到他们要研究的东西啦。
二、真空的一些特性真空有好多有趣的特性哦。
比如说,在真空中声音是很难传播的。
你想啊,声音是通过物质的振动来传播的,真空里几乎没什么物质,那声音就没东西可以依靠来传播啦。
还有哦,在真空中,物质的一些物理性质也会变得很不一样。
这就像人到了一个新的环境,会表现出不一样的行为一样。
而且啊,不同程度的真空也有不同的特点。
有些接近真空的环境里,可能还会有一点点的气体分子在里面晃悠,但是那种超级真空的环境,真的是干净得不得了。
三、真空计是个啥玩意儿?那这个时候就该真空计出场啦。
真空计就像是一个专门检测真空环境的小卫士。
它的任务就是告诉我们这个空间到底有多接近真空。
就好像我们用温度计来测量温度一样,真空计就是用来测量真空程度的。
真空计有很多种类型呢。
有的真空计是根据不同的原理来工作的。
比如说,有一些是利用热传导的原理。
在真空环境里,热传导的情况会和有很多物质的时候不一样,通过测量这种热传导的变化,就可以知道真空的程度啦。
还有一些真空计是利用气体放电的原理。
当气体很少的时候,放电的情况也会有特殊的表现,这样就能检测出真空度了。
四、真空计的重要性真空计的重要性可不能小看哦。
在那些制造电子设备的工厂里,如果要生产一些很精密的芯片之类的东西,就需要知道生产环境的真空度是不是合适。
如果真空度不够好,那生产出来的芯片可能就会有各种各样的问题,就像一个小瑕疵会让一颗原本完美的宝石变得不那么值钱一样。
mks薄膜真空计测量原理
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mks薄膜真空计测量原理
MKS薄膜真空计的测量原理是基于电容传感器的原理。
当薄膜受到压力作用时,薄膜会发生形变,从而改变膜片之间的距离,进而引起电容的变化。
这个电容变化会进一步被转换成电信号的变化,最终输出为压力值。
具体来说,当薄膜受到压力作用时,膜片会发生形变,从而改变膜片之间的距离,引起电容的变化。
这个电容变化会被检测并转化为相应的电信号。
随后,电信号会被进一步处理并转换为压力值。
因此,MKS薄膜真空计可以直接测量真空压力的变化值,并且只与压力有关,与气体成分无关。
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4.波爾登管
量測範圍 1 atm~1torr 工作原理:波爾登真空計一端接真空系統, 一端彎成橢圓形,並封閉起來,當真空度變 化時波爾登管會產生彎曲,帶動齒輪偏轉, 來指示真空度 特性:堅固耐用,但指示粗略 指示值不隨氣體種類及成份而改 變 可量測大於一大氣壓以上 2018/11/12 6
使用範圍 1atm~10E-5torr 工作原理:電容真空計實際上與膜片 真空計相同,指示將膜片真空計的機 械偏折量轉換為電的訊號,膜片位於 兩真空度不同的電極之間,當其發生 偏折時,膜片與電極間之相對電容量 即會發生變化
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量測範圍 10torr~10E-3torr 工作原理:利用高壓氣體輝光放電的 現象以作真空系統真空度之指示 壓力大小----由放電形狀判定 氣體種類----由放電顏色決定
B-A式
來自外殼的光電子
柵極(v=180)
集極(v=0) 放射電子
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X ray
電荷產生(電離化)
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真空系統
2.U型管
大 氣 壓
h
使用範圍 1atm~10E-2torr 特性利用水銀或低蒸氣壓 必須考慮水銀或低蒸氣壓油之蒸 氣壓,一般而言低蒸氣壓之液體, 其分子量較大較重
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3.膜盒真空計
使用範圍 1atm~0.1torr 工作原理:使用銅鈹合金,一端維持著 密封參考真空度,另一端接真空系統, 當真空系統壓力改變時,膜片產生偏 折,帶動指針指示真空度
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6.派藍尼真空計
使用範圍 1atm~10E-3torr 工作原理:感測頭使用熱電阻係數大 的發熱體,當係統內的壓力大時,被帶 走的熱量就愈多,發熱體溫度降低,其 電阻就跟著降低,造成惠斯登電橋不 平衡,表頭就會有電壓指示,將其刻化 成壓力之刻度指示真空度
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7.電容式真空計
5.熱電偶真計
使用範圍 1atm~10E-3torr 工作原理:真空系統中之氣體分子與燈絲 接觸並帶走熱量,真空度愈差則氣體分子 愈多,帶走的熱量則愈多,加熱燈絲的溫度 就變的愈低,熱電偶的電壓就愈低,反之溫 度愈高,熱電偶的電壓就越高,由熱電偶電 壓的大小(0~15mv)來指示真空度
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1.真空計的分類
直接式:是利用“壁”或“膜” 受力作用產生位移變化來做壓力 指示
間接式:透過某些物理上量的變 化(如熱傳導,電離)以量測真空度
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直接式真空計:
液面 U型管 麥式真空計 波爾登管 輻射真空計 膜盒真空計
固體面
間接式真空計:
能量轉移(熱導) 派藍尼 熱電偶真空計 離子真空計 冷陰極真空計
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BA式離子真空計
改良式的離子真空計,將集極的面積縮小,因此 在集極產生 x ray 的可能性小,且 x ray 在外圍 管壁所產生的光電子,也會因為集極與管壁間之 相對電壓關係,而不易到達集極。
傳統式
陰極(v=45) 光電子 外殼(v=0) 來 自 集 極 的 光 電 子
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陰極 2~3kvdc 陽極
8.放電管
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9.冷陰極真空計
量測範圍 10E-2~10E-7torr 工作原理:利用殘餘氣體的離子電流來量 測真空度,其不利用燈絲加熱產生電子,而 利用高壓真空放電產生電子,經磁場影響 呈螺旋狀運動以增加電子碰撞的機會,因 此產生較大離子電流,依其離子電流大小 作為真空度的指示
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10.離子真空計
量測範圍 10E-1~10E-12torr 工作原理:電子由陰極熱燈絲產生,被加速 衝撞氣體分子,並將氣體分子離子化,正離 子被負極所吸往,造成離子流,經由電阻造 成電壓差,將其刻畫成刻度即為壓力
集極
陰極
柵極
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X ray 效應
傳統的離子式真空計,當陰極放射出電子 衝擊到柵極時,會放射出 x ray ,放射出的 的 xray 有一部分被集極所吸收而產生 光電子,光電子帶負電,當離開集極向柵極 移動時,相當於帶正電的離子流向集極,造 成壓力上升的誤差, 這就稱之 x ray 效應。