真空度的测量

三、热传导真空规
1、原理 将规管中张紧的金属丝通一电流加热，热平衡时： 输入能量为辐射传导热量、引线传导热量和气体传导热量之和。
RI 2 QR QL QC
辐射传导热量、引线传导 热量与气体压力无关，低 压下 QC 与压力P成正比。
QC ' p(T T0 )
2、热偶式真空规
3、电阻式真空规
（1）定温型电阻规
保持热丝温度不变，当压 力变化时，热丝的加热功 率随之变化。调节电阻R 以保持电桥的平衡(电流 表G指示为零)，从而保持 规管热丝温度的恒定，可 借助电阻值的改变来测量 真空度。
灵敏度稳定，可测量最高10Pa，
测量下限0.01Pa，测量速度快，
但维持热丝温度恒定的电子线路复杂。
（2）定电压型和定电流型电阻规 当Ri《R，就是定电压型
电阻规。
当压力增大时，气体热导 增大。导致热丝温度和电阻值 下降。在电压不变的情况 下．R下降导致电流J增加，使
丝温下降变缓。这样灵敏度虽
有下降，但可拓宽量程。
当Ri》R，就是定电流型电阻规。当压力增大时，气 体热传导增大．导致热丝温度及电阻R下降，但电流I基本 保持下变。与定电压型相比，定电流丝温下降更快，故其 灵敏度较高。 这类电阻规的测量线路与定温型电阻规相同，但此时 惠斯通电桥是工作在非平衡状态，输出不为0。
U形压力计是一种绝对真空规，工作液体为油 的压力计，油密度为水银密度的1/15，故灵敏度 比水银U形压力计高15倍。
一、液体真空规
2、压缩式压力计：采用水银液体
pV ( p gh)v v 若gh p, 则p gh V
压缩式真空规在1~10^(-3)pa 压力范围内是很好的真空测量标准。 国际公认压缩式真空规具有很高的可 靠件，并普遍将它定为国家级的真空 测量标准。
二、弹性变形真空规
1、薄膜真空规 用金属弹性薄膜把规分隔 成两个小室,一侧接被测系统， 另一侧作为参考压力室。当压 力变化时，薄膜随之变形。其 变形量可用学方法则量，也 可转换为电容或电感的变化。
二、弹性变形真空规
2、压阻真空规 利用集成电路的扩散工艺将 四个等值电阻做在一块硅片 薄膜上．并连接为平衡屯桥。 硅膜片利用机械加工制成硅 环，然后用特殊工艺将硅环 与衬片烧结在一起。硅环膜 片内侧为标准压力(约1×10^(-3)Pa)，外侧为待测压力，当 硅膜片外侧的压力变化时，由于硅的压阻效应使 电桥的四个臂的阻值发生变化，电桥失去平衡，产生对 应于待测压力的电压信号。
材料加工与控制
机械工程学院 司文慧
1.4 真空度的测量
真空度测量指低于大气压的条件下，对气体全压得测 量，采用真空规测量，仪器包括规管和控制线路两部分。 液体真空规
主要内容
弹性变形真空规 热传导真空规 电离真空规
一、液体真空规
1、U形压力计：采用水银或低蒸汽压油
p p1 p2 gh
4、电离真空规
热偶式真空规的结构如图所示，图中F是加热丝(铂丝)， J是热偶(康铜—镍铬丝)。多数热偶规是按定流型的方式工 作的，即加热电流I为常数。因加热丝F的温度是随压力p而 变化的。所以用热偶J来测量热丝温度，此时输出的信号为 热电势E。
量程窄、稳定性差、精度低，结构简单，使用方便，量程 133~0.1Pa