真空測量就是真空度的測量,而真空度是指低于大氣壓力的氣體稀薄程度。以壓力表示真空度是由于歷史上沿用下來的,并不十分合理。壓力高意味著真空度低;反之,壓力低意味著真空度高。用以探測低壓空間稀薄氣體壓力所用的儀器稱為真空計。本書所述壓力的測量是指比大氣壓力小得多的氣體壓力測量。壓力是一個力學量,為單位面積所承受的力。大氣壓力為101325Pa,直接測量這樣大的壓力是容易的,但在真空技術(shù)中,測量這樣大的壓力是比較少的。真空技術(shù)中遇到的氣體壓力都很低,如有時要測10-10Pa的壓力,這樣極小的壓力用直接測量單位面積所承受的力是不可能的。因此,測量真空度的辦法通常是在氣體中造成一定的物理現(xiàn)象,然后測量這個過程中與氣體壓力有關(guān)的某些物理量,再設(shè)法間接確定出真實壓力來。例如先將被測氣體壓縮,使其壓力增高,測出增高后的壓力,再根據(jù)壓縮比計算出原來的壓力值,這就是所謂的壓縮式真空計。也可以用一根熱絲,測量氣體熱傳導造成的某些結(jié)果,如熱絲溫度、電阻變化等,這就構(gòu)成熱傳導真空計。還可以利用電子碰撞氣體分子使之電離,用測得的離子流反應壓力,這就是電離真空計。電容真空計的工作原理是怎樣的?天津金屬電容薄膜真空計生產(chǎn)企業(yè)
真空計的工作原理基于氣體分子的運動特性。當氣體分子在封閉空間內(nèi)不斷運動、相互碰撞并與容器壁發(fā)生碰撞時,這種碰撞運動將氣體分子的動能轉(zhuǎn)換成容器壁上的壓力。真空計通過測量這種壓力來間接反映氣體的壓強或真空度。不同類型的真空計采用不同的物理機制進行測量,例如:利用力學性能的真空計:如波爾登真空計和薄膜電容規(guī),它們通過測量氣體對某種力學元件(如薄膜)的作用力來推算真空度。利用氣體動力學效應的真空計:如皮拉尼電阻規(guī)和熱電偶規(guī),它們利用氣體在流動過程中產(chǎn)生的熱效應或電效應來測量真空度。利用帶電粒子效應的真空計:如熱陰極電離規(guī)和冷陰極電離規(guī),它們通過測量氣體分子在電離過程中產(chǎn)生的電流來推算真空度。這類真空計在高真空領(lǐng)域具有極高的測量精度。重慶高質(zhì)量真空計多少錢電容真空計與熱傳導式真空計在測量原理上有所不同。
MEMS電容真空計在多個領(lǐng)域有著廣泛的應用,包括但不限于:半導體制造:在半導體制造過程中,MEMS電容真空計用于監(jiān)測真空度,確保氣氛純凈并排除雜質(zhì),從而提高芯片的質(zhì)量和可靠性。真空冶金:在真空冶金領(lǐng)域,MEMS電容真空計用于確保加工環(huán)境的純度和穩(wěn)定性,以提高冶金產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。科學研究:在物理學、化學、材料科學等領(lǐng)域的研究中,MEMS電容真空計用于監(jiān)測真空度,確保實驗環(huán)境的準確性和穩(wěn)定性。航空航天:在航空航天領(lǐng)域,MEMS電容真空計用于監(jiān)測太空艙內(nèi)的真空度,確保航天員的生命安全和設(shè)備的正常運行。醫(yī)療設(shè)備:在醫(yī)療設(shè)備的制造和維護過程中,MEMS電容真空計用于監(jiān)測放射設(shè)備中的真空環(huán)境等,確保其正常工作。
常見的真空計類型包括:直接讀取式真空計:如U型管壓力計、壓縮式真空計等,它們直接讀取氣體壓力,其壓力響應(刻度)可通過自身幾何尺寸計算出來或由測力確定。這類真空計對所有氣體都是準確的,且與氣體種類無關(guān)。相對真空計:如熱傳導真空計、電離真空計等,它們由一些與氣體壓力有函數(shù)關(guān)系的量來確定壓力,不能通過簡單的計算進行刻度,必須進行校準。這類真空計的讀數(shù)與氣體種類有關(guān)。電容式薄膜真空計:利用彈性薄膜在壓差作用下產(chǎn)生應變而引起電容變化的原理制成,是一種絕壓、全壓測量的真空計。它的測量直接反映了真空壓力的變化值,而且只與壓力有關(guān),與氣體成分無關(guān)。如何維護和保養(yǎng)電容真空計?
皮拉尼真空計利用氣體分子的熱導率隨壓力變化而變化的特性來測量真空度。它包含一個封閉在室內(nèi)的加熱絲(通常為鉑絲),該加熱絲形成了惠斯通電橋的一個臂(電阻)。在測量過程中,加熱絲由恒定電流加熱,溫度升高。當加熱絲置于真空或低壓氣體環(huán)境中時,由于氣體分子數(shù)量減少,加熱絲的熱導率降低,導致加熱絲溫度進一步升高。這一溫度變化會引起導線電阻的變化,通過惠斯通電橋測量電阻變化,即可間接獲得真空度的讀數(shù)。
皮拉尼真空計主要由感應頭和控制頭兩部分組成。感應頭多為金屬或玻璃外殼,內(nèi)有感測真空壓力的燈絲或其他感溫元件。控制頭則為感應頭提供必要的電路,并負責信號放大和信號數(shù)字化的工作。 真空計如何快速選型?南京高質(zhì)量真空計原廠家
如果懷疑電容真空計出現(xiàn)故障,應及時進行檢修或更換。天津金屬電容薄膜真空計生產(chǎn)企業(yè)
利用氣體動力學效用類真空計
測量與真空相連的容器表面受到的壓力作用而產(chǎn)生的彈性變形或其他力學性能變化來推算真空度的。典型**有波爾登規(guī)(Bourdon)和薄膜電容規(guī)。a)波爾登規(guī)利用彈性元件(如波紋管)在壓力作用下的變形來測量真空度。當氣體壓力作用在波紋管上時,波紋管會產(chǎn)生變形,這種變形可以通過機械傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)化為指針的偏轉(zhuǎn),從而指示出真空度的大小。
b)電容薄膜真空計利用薄膜的形變與電容的變化關(guān)系來測量真空度。當氣壓發(fā)生變化時,薄膜會相應地產(chǎn)生形變,這種形變會導致電容的改變,進而通過測量電容的變化量來推算出真空度的數(shù)值。薄膜電容規(guī)具有結(jié)構(gòu)簡單、響應迅速、測量范圍廣等特點。 天津金屬電容薄膜真空計生產(chǎn)企業(yè)