熱電偶真空計(jì)熱電偶真空計(jì)工作原理

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(guò)測(cè)量金屬絲的溫度而求得壓強(qiáng)的大小。

眾所周知,真空計(jì)具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用方便等特點(diǎn)，在中真空以至低真空測(cè)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(jiǎn)單，但由于絲細(xì)而長(zhǎng)比較脆弱，經(jīng)不起振動(dòng)和氣流沖擊，同時(shí)絲表面對(duì)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(wèn)題之后，它才得到實(shí)際應(yīng)用。由于它相對(duì)皮氏計(jì)而言，更為簡(jiǎn)單、可靠，在許多地方代替了皮氏計(jì)。不過(guò)，迄今為止，商售熱偶真空計(jì)僅限于定流式一種，一般測(cè)盆上限僅為100Pa。

熱電偶真空計(jì)，基于定溫和對(duì)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(cè)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(kāi)拓了新的前景 。

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(cè)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(cè)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(cè)量?jī)x器。

3.測(cè)量范圍寬。國(guó)內(nèi)外熱偶真空計(jì)的測(cè)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(cè)，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(guó)際上一種新型真空測(cè)量?jī)x器，它不僅可作真空檢測(cè)，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(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)合理維修方便、外型美觀，抗干擾性能強(qiáng)。是國(guó)內(nèi)外較先進(jìn)的中、低真空測(cè)量?jī)x器 。2100433B

利用氣體分子的熱傳導(dǎo)現(xiàn)象，可能測(cè)量的壓力范圍在1~300Pa之間。熱電偶真空計(jì)測(cè)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(jiǎn)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(cè)得的壓力值通過(guò)電信號(hào)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(guò)被氣體分子奪取的熱量來(lái)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(tái)，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(wèn)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(cè)方式來(lái)測(cè)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(cè)頭燈絲和一參考感測(cè)頭燈絲。參考感測(cè)頭有著與感測(cè)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(cè)頭感測(cè)壓力的位置，有著環(huán)境溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩ｋ姌虻牧硪贿叞错樞蛴兄豢勺冸娮鑂₁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(cè)頭內(nèi)的真空壓力改變的時(shí)候，感測(cè)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(jué)到燈絲電阻的變化，經(jīng)由是黨的轉(zhuǎn)換與校對(duì)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(guò)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。