真空計是按照真空計測量原理所利用的不同的物理機制，可將主要的真空計分為三大類，分別是利用力學性能、利用氣體動力學效應(yīng)和利用帶電粒子效應(yīng)的真空計。利用力學性能的真空計典型的有波爾登規(guī)（Bourdon）和薄膜電容規(guī)；利用氣體動力學效應(yīng)的典型真空計有皮拉尼（Pirani）電阻規(guī)和熱電偶規(guī)；利用帶電粒子效應(yīng)的典型真空計有熱陰極電離規(guī)和冷陰極電離規(guī)。
按真空計測量原理分類
直接測量真空計
這種真空計直接測量單位面積上的力，有：
?。?）靜態(tài)液位真空計：利用U型管兩端液面差來測量壓力。
?。?）彈性元件真空計：利用與真空相連的容器表面受到壓力的作用而產(chǎn)生彈性變形來測量壓力值的大小。
間接測量真空計
壓力為10-1Pa時，作用在1cm2表面上力只有10-5N，顯然測量這樣小的力是困難的。但可根據(jù)低壓下與氣體壓力有關(guān)的物理量的變化來間接測量壓力的變化。屬于這類的真空計有：
?。?）壓縮式真空計：其原理是在U型管的基礎(chǔ)上再應(yīng)用波義耳定律，即將一定量待測壓力的氣體，經(jīng)過等溫壓縮使之壓力增加，以便用U型管真空計測量，然后用體積和壓力的關(guān)系計算被測壓力。
（2）熱傳導真空計：利用低壓下氣體熱傳導與壓力有關(guān)這一原理制成。常用的有電阻真空計和熱偶真空計。
?。?）熱輻射真空計：利用低壓下氣體熱輻射與壓力有關(guān)原理。
?。?）電離真空計：利用低壓下氣體分子被荷能粒子碰撞電離，產(chǎn)生的離子流隨電力變化的原理。如：熱陰極電離真空計、冷陰極電離真空計和放射性電離真空計等。
?。?）放電管指示器：利用氣體放電情況和放電顏色與壓力有關(guān)的性質(zhì)判定真空度，一般僅能作為定性測量。
?。?）粘滯真空計：利用低壓下氣體與容器壁的動量交換即外摩擦原理。如振膜式真空計和磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計。
?。?）場致顯微儀：以吸附和解吸時間與壓力關(guān)系計算壓力。
?。?）分壓力真空計：利用質(zhì)譜技術(shù)進行混合氣體分壓力測量。常用的有四極質(zhì)譜計、回旋質(zhì)譜計和射頻質(zhì)譜。
電阻真空計即采用電阻技術(shù)的真空計，一般先校準零點，再進行滿度校準。
原理
金屬圓筒內(nèi)部設(shè)有一白金細線,兩端連接電極。
通過電極給白金細線提供電流時,白金細線會發(fā)熱,氣體分子碰撞白金細線或熱輻射或通過固體熱傳導等方式,白金線的熱量會被奪走。
單位時間內(nèi)以上三種方式奪走的熱量為Qg,Qr,Qs,則平衡狀態(tài)下時以下公式成立
Q=I2R=Qg+Qr+Qs(1)
Q是單位時間細線放出的熱量,R是細線的電阻,I是細線的電流。
氣體的平均自由行程比細線的直徑大很多時,Qg通過自由分子的熱傳導被表示為
Qg=αΛπda(T-T0)p(2)
T和T0分別為細線和金屬圓筒的溫度,P為氣體壓力,a是細線長度。剩下的Qs和Qr可以分別表示如下
Qs=Sκ(T-T0)/L(3)
Qr=πdaσε(T4-T04)(4)
(3)是電極的熱傳導,其中S是細線的斷面積,κ是固體的傳導率,L是電極的長度。
(4)式代表熱輻射,σ和ε分別被稱為常數(shù)和固體輻射率。如果保持T和T0一定,則(3)和(4)式為常數(shù)。如果用I02R表示一定量的固體熱傳導和熱輻射,則式1可以表示為
I2R=Ap+I02R(5)
A=αΛπda(T-T0)(6)
I0是壓力為0的時候細線的電流,是彌補固體熱傳導和熱輻射而帶來的熱量損失。A式是不依存壓力的定數(shù)如果已知細線的電阻R,電流I0及定數(shù)A,則可以通過(5)式求得壓力P。
校準
一般先校準零點，再進行滿度校準。
(1)校準零點。
校準零點需對被測真空系統(tǒng)抽真空，一旦電離規(guī)測得真空度高于1.0^-1Pa(如9.9X10^-2Pa)，按"校零"按鈕，對應(yīng)指示燈亮或快速閃爍，真空計自動校正零點，當顯示1.0^-1Pa時，表示規(guī)管零點已校準。
對于無自動零點校準的電阻真空計，可通過操作面板上的電位器旋鈕手動調(diào)整。
(2)滿度校正。
校準完零點后，需對其滿度校正。按滿度校正過程要求，對被測爐腔放人大氣，確保被校電阻規(guī)所測位置為大氣狀態(tài)，在大氣壓下工作約10分鐘。
按"滿度"按鈕，對應(yīng)指示燈亮或快速閃爍，真空計自動校正滿度，當顯示1.0^5Pa時，表示規(guī)管滿度已校準。對于無自動滿度校準的電阻真空計，可通過操作面板上的電位器旋鈕手動調(diào)整。
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