正航仪器技术整理真空计的分类

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正航仪器技术整理真空计的分类

发布时间:2015-08-12 10:55      浏览次数:
正航仪器技术整理真空计的分类
一、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。相对真空计一般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。
二、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。
(2)热传导真空计:利用低压下气体热传导与压力有关这一原理制成。常用的有电阻真空计和热偶真空计。
(3)热辐射真空计:利用低压下气体热辐射与压力有关原理。
(4)电离真空计:利用低压下气体分子被荷能粒子碰撞电离,产生的离子流随电力变化的原理。如:热阴极电离真空计、冷阴极电离真空计和放射性电离真空计等。
(5)放电管指示器:利用气体放电情况和放电颜色与压力有关的性质判定真空度,一般仅能作为定性测量。
(6)粘滞真空计:利用低压下气体与容器壁的动量交换即外摩擦原理。如振膜式真空计和磁悬浮转子真空计。
(7)场致显微仪:以吸附和解吸时间与压力关系计算压力。
(8)分压力真空计:利用质谱技术进行混合气体分压力测量。常用的有四极质谱计、回旋质谱计和射频质谱计等。
4.真空计测量范围
压力测量中,除极少数直接测量外,绝大多数是间接测量。就是先在被测气体中引起一定的物理现象,然后再测量这一过程中与压力有关的物理量,进而设法确定压力值。这是真空测量的特点,亦会造成某些问题。
任何具体物理现象与压力的关系,都是在某一压力范围内才最显著,超出这个范围,关系变得弱了。因此,任何方法都有其一定的测量范围,这个范围就是真空计的 “量程”。尽可能扩展每一种方法的量程,是真空科学研究的重要内容之一。近代真空技术所涉及到的压力范围宽达19个数级(105~10-14pa),没有任何一种真空计能测量如此宽的压力范围,因此总是用几种真空计分别管辖一定的区域。但由于各种真空计在原理上的差异.在相互衔接的区域,往往要造成较大的误差。
在被测空间引起一定物理现象,还会出现这样的问题,即从测量的角度出发,本需要一种单纯的物理现象,但有时却不可避免地带来一系列寄生现象,这些寄生现象不但给测量量带来误差,有时还会“喧宾夺主”,完全把主要现象掩盖住了。
由上观之,为改善真空计性能及提高真空测量准确度,必须突出主要现象,抑制寄生现象。表1给出一些真空计的压力测量范围。
表1给出一些真空计的压力测量范围 

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