熱電偶真空計(jì)基本簡介

眾所周知,真空計(jì)具有簡單、經(jīng)濟(jì)、使用方便等特點(diǎn)，在中真空以至低真空測量中都占有重要的地位。然而，我們發(fā)現(xiàn)它的規(guī)管雖然簡單，但由于絲細(xì)而長比較脆弱，經(jīng)不起振動(dòng)和氣流沖擊，同時(shí)絲表面對污染較為敏感，即使采用白金絲或鍍金鎢絲，穩(wěn)定性仍然很差。

熱偶真空計(jì)屬熱導(dǎo)真空計(jì)，產(chǎn)生于1906年，但只是在40年代解決了細(xì)絲焊接問題之后，它才得到實(shí)際應(yīng)用。由于它相對皮氏計(jì)而言，更為簡單、可靠，在許多地方代替了皮氏計(jì)。不過，迄今為止，商售熱偶真空計(jì)僅限于定流式一種，一般測盆上限僅為100Pa。

熱電偶真空計(jì)，基于定溫和對流原理，采用穩(wěn)定型熱偶真空規(guī)管和現(xiàn)代電子器件，成功地把測量上限擴(kuò)展至大氣壓，并彌補(bǔ)了皮氏計(jì)的不足之處，為熱導(dǎo)真空計(jì)的廣泛應(yīng)用開拓了新的前景 。

熱電偶真空計(jì)（thermocouplevacuumgauge）的工作原理是：當(dāng)氣體分子平均自由程大于容器的線度時(shí)，它的熱傳導(dǎo)系數(shù)正比于壓強(qiáng)。將一根金屬絲通以恒定的加熱電流時(shí)，由于氣體導(dǎo)走了一部分熱量，故當(dāng)達(dá)到熱平衡時(shí)，金屬絲便保持一定的溫度。氣體的壓強(qiáng)高，導(dǎo)走的熱量多，平衡溫度就低。所以金屬絲的溫度是氣體壓強(qiáng)的函數(shù)，可以通過測量金屬絲的溫度而求得壓強(qiáng)的大小。

1.熱電偶真空計(jì)配用的傳感器抗沾污、抗氧化、結(jié)實(shí)、不怕氣流沖擊與振動(dòng)。

2.重復(fù)性好。眾所周知，在工業(yè)應(yīng)用中，真空測量的重復(fù)性比側(cè)量精度更為重要。是用戶最關(guān)心的一個(gè)指標(biāo)。測試結(jié)果與應(yīng)用實(shí)例表明本真空計(jì)的重復(fù)性是工業(yè)應(yīng)用中較理想的中、低真空測量儀器。

3.測量范圍寬。國內(nèi)外熱偶真空計(jì)的測量范圍達(dá)到1-10⁵Pa尚是首次出現(xiàn)。

4.帶有兩組觸點(diǎn)輸出。既可作真空檢測，又可作真空監(jiān)控真空繼電器用。

5.帶有斷絲報(bào)警。當(dāng)規(guī)管斷絲或規(guī)管電纜接觸不良，操作者能及時(shí)發(fā)現(xiàn) 。

熱電偶真空計(jì)是國際上一種新型真空測量儀器，它不僅可作真空檢測，并兼顧真空監(jiān)控（真空繼電器）之功能。儀器采用現(xiàn)代電子技術(shù)集成元件、配用ZJ-55T型熱偶規(guī)管，具有性能穩(wěn)定、量程寬、響應(yīng)快、重復(fù)性好、耐粘污、抗氧化，操作簡便、結(jié)構(gòu)合理維修方便、外型美觀，抗干擾性能強(qiáng)。是國內(nèi)外較先進(jìn)的中、低真空測量儀器 。2100433B

利用氣體分子的熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，可能測量的壓力范圍在1~300Pa之間。熱電偶真空計(jì)測得細(xì)線溫度同時(shí),也受到細(xì)線本身的固體熱傳導(dǎo)和熱輻射放熱的影響。因此精度不高。但是電路簡單，價(jià)格低廉。

另外此真空計(jì)在大氣壓狀態(tài)下也不會(huì)燒損。而且測得的壓力值通過電信號被取出，因此在自動(dòng)控制方面容易控制。

低溫的氣體分子碰撞高溫固體時(shí),會(huì)從固體奪取熱量。通過被氣體分子奪取的熱量來計(jì)算壓力的真空計(jì)被成為熱傳導(dǎo)真空計(jì)。熱傳導(dǎo)真空計(jì)主要被應(yīng)用于中低真空領(lǐng)域。代表性的熱傳導(dǎo)真空計(jì)包括Pirani真空計(jì)和熱電偶真空計(jì)。

世界著名真空企業(yè)，在皮拉尼真空計(jì)的生產(chǎn)工藝上采用白金絲，代替?zhèn)鹘y(tǒng)燈絲。大大提高了產(chǎn)品穩(wěn)定性。穩(wěn)定性的提高使得皮拉尼真空計(jì)獲得更為廣泛的應(yīng)用。隨著真空技術(shù)的普及，大量應(yīng)用于單晶爐設(shè)備，滿足光伏行業(yè)基礎(chǔ)單晶硅生產(chǎn)。應(yīng)用于節(jié)能燈毛管排氣臺，解決了以往由于火花檢漏儀打火和高溫造成的真空計(jì)死機(jī)問題。如果大家仔細(xì)觀察很多現(xiàn)代真空技術(shù)生產(chǎn)線設(shè)備，會(huì)發(fā)現(xiàn)這種Tamagawa真空計(jì)小部件，應(yīng)用廣泛。真空已經(jīng)隨著商業(yè)工業(yè)進(jìn)步，走進(jìn)平常生活緊密相關(guān)的領(lǐng)域。

• 皮拉尼真空計(jì)

• 熱電偶真空計(jì)

• 熱敏電阻真空計(jì)

• 定電流式燈絲的溫度會(huì)隨著真空壓力的變化而變化，由于燈絲為高電阻溫度系數(shù)材料，燈絲的溫度的改變會(huì)導(dǎo)致燈絲電阻值發(fā)生變化，以電阻電橋的感測方式來測定電阻的改變就可以證明出真空壓力的變化。 下圖中惠斯通電橋中最右邊有一感測頭燈絲和一參考感測頭燈絲。參考感測頭有著與感測頭極為相似的構(gòu)造，但其內(nèi)部已抽至相當(dāng)高的真空狀態(tài)并加以密封，并盡可能接近于感測頭感測壓力的位置，有著環(huán)境溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。電橋的另一邊按順序有著一可變電阻R₁和固定電阻R₂。該電橋并聯(lián)與一電源上，并在兩個(gè)感應(yīng)頭間和兩個(gè)電阻間接駁一個(gè)平衡電流表G。 當(dāng)感測頭內(nèi)的真空壓力改變的時(shí)候，感測頭燈絲電阻的阻值也會(huì)隨著發(fā)生變化，將會(huì)導(dǎo)致電橋中的平衡電流表的讀數(shù)不在為零而有所變化。此時(shí)可調(diào)整電橋中的可變電阻R₁，使平衡電流表的讀數(shù)重新為零。當(dāng)電源提供的電流恒定時(shí)，由電橋兩段電壓的變化，可以察覺到燈絲電阻的變化，經(jīng)由是黨的轉(zhuǎn)換與校對工作就可以從跨接在電橋的電壓表讀出真空壓力值。

• 定電壓式當(dāng)感應(yīng)頭里的燈絲上維持一定的電壓時(shí)，燈絲的溫度會(huì)隨真空壓力而發(fā)生變化。以真空壓力變高時(shí)為例，此時(shí)熱傳導(dǎo)帶走的熱能增加，燈絲的溫度會(huì)下降，由于燈絲為高電阻溫度系數(shù)材料，燈絲的溫度變低會(huì)導(dǎo)致燈絲的電阻值上升，當(dāng)燈絲兩段的電壓不發(fā)生變化的時(shí)候，會(huì)使通過燈絲的電流降低，因此電流的減少也就證明出真空壓力增高。反之，當(dāng)真空壓力變低時(shí)，由電流的增加可以證明出真空壓力變低。