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当压力降至102Pa时,热偶电势E开始增大,这是由于此时气体传导走的热量减少,热丝温度已升高。当压力p继续降低时,热偶电势继续增大,但是越来越缓慢, 很后趋于一定值。此后,p再降低,E不再变化,即热偶真空计已达到其测量极限,这个极限为其测量下限,约为10-1Pa。为了使用上的方便,通常按照p—E校准曲线将毫伏计的刻度改成真空度。用这样刻度的真空计测量时,可直接读出真空度,再也不需要根据测得的p-E校准曲线查被测真空度。
气体种类对热偶真空计的影响热偶真空计对不同气体的测量结果是不同的,这是由于不同气体分子的导热系数不同引起的。但各种气体的p-E校准曲线形状都类同,因此,在测量不同气体的压力时,可根据干燥空气(或氮气)刻度的压力读数,再乘以相应的被测气体相对灵敏度,就可得到该气体的实际压力,即通常以干燥空气(或氮气)的相对灵敏度为1,其他一些常用的气体和蒸气的相对灵敏度如表4-2所示。相对灵敏度表明了气体热传导的性质。
对于气体分子中具有相同原子数的气体或蒸气,其相对灵敏度Sr随分子量的增大而增大。表4-2一些气体与蒸气的相对灵敏度四、热偶规管加热电流的确定由于制造热偶规管所用的材料及工艺等原因,每个规管的加热电流均不相同;在使用过程中也会因规管“老化”使得加热电流变大;此外,不同测量范围的加热电流也有差异。因此,在使用热偶计时,应按不同的量程确定规管的加热电流。
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安装晶振的集成机箱 真空腔体压强测量与外壳检漏
有些器件需要在真空条件下工作,就要将这些器件密封在腔体中,这样腔体中压强要测量,外壳也需要捡漏,并要估计漏率的大小。因为石英晶振体积比较小,选用石英真空计测量压强是合适的。只要将石英晶振密封在腔体中,用两根引线引出腔体即可。腔体的漏率可以用以下公式计算:漏率Q=V×dp/dt,式中V是腔体体积,dp是在dt时间内压强的变化。
若初始压强为10Pa,存放两天后压强上升到20Pa,体积为2cm3,可算出漏率为1.2×10-10Pa.m3/S。如有漏,可用密封材料堵怀疑有漏的地方,若压强不再变化,说明漏洞就在这个地方。
市电供应困难的环境
测量几万伏高压处的压强,真空计的外壳要接高压火线,可用石英真空计来测量。因为石英真空计的功率小,可用电池供电,这样可将石英真空计及电池均放置在高压绝缘柱上。此外,由于石英真空计耗电小,不一定要交流220V供电,仅需要9V直流电池供电即可,这样它会在航天事业中获得应用。
▲石英真空计放置高压绝缘柱上
石英真空计的下限决定于石英晶振阻抗的漂移,而阻抗的漂移决定于石英晶振的结构及环境温度的变化。选择适当结构的晶振,可以获得较低的下限。石英真空计的优点是传感器体积小,功耗小,精度较高,量程较宽等,因此它将有广泛的应用。
真空检漏的实际意义?答:真空系统软件的限真空决策于系统软件的抽速和漏汽量,故在抽速一定时,漏气量就选择了真空度,欲使系统软件实现设定的限真空,务必根据检漏和补漏使体系的漏汽量操纵在容许漏率范畴内。
从基本原理上讲,真空检漏可分成哪两类?答:可以分成:1)工作压力检漏法,包含①打气检漏法,②卤素灯泡检漏法,③氨检漏法。2)真空检漏法,包含①高频率火苗检漏法,②真空计检漏法,③质谱仪检漏法。
概述真空泵的抽真空基本原理。答:1)利用缩小***将汽体清除到泵外。a.机械设备周期时间式胀大缩小,b.蒸气流黏滞牵引带缩小,c.刚度表层的牵引带缩小。2)利用吸咐***将汽体拘束于泵内。a.利用水解呼吸***,b.利用物理学吸咐和有机化学吸咐***。
气体的真空磁导率比灯丝的直徑大许多时,Qg根据随意分子结构的导热被表明为式中α———适度参量;Λ———分子结构的热传导率;d———灯丝直徑;a———灯丝长短;T———灯丝温度;T0———金属材料圆桶的温度;p———气体气体压强。Qs和Qr可以各自表述为式(4-8)意味着电级的导热,在其中S是灯丝的断总面积,κ是固态的热传导率,L是电级的长短。式(4-9)意味着辐射热,σ和ε分别是玻尔兹曼参量和固态辐射率。假如维持T和T0一定,则式(4-8)和式(4-9)为参量。
假如用I20R表明一定量的固态导热和辐射热,则式(4-6)可以表述为I0是灯丝的电流量,持续填补固态导热和辐射热而提供的热能损害。A不是依附气体压强的参量。假如已经知道灯丝的电阻器R、电流量I0及参量A,则可以根据式(4-10)求取气体压强p。热电阻真空计的气体压强检测范围在0.1~300Pa,具备下列优势:(1)构造简易、非常容易生产制造、非常容易实际操作;
工作中温度、工作标准电压较低;(3)测定读值为全气体压强,而且可以完成长距离的连续性准确测量。可是,热电阻真空计具备受温度危害大、读值時间落后、读值因气体类型而异、读值必须校正等缺陷。二、热偶真空计工作中特点热偶真空计是相对性真空计,其工作压力-热偶电势差相匹配值无法用计算方式准确求取,因而,经常在规范自然环境情况下,用肯定真空计或用校正系统软件经校正明确。
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