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真空计的分类及原理

真空计（VacuumGauge）,又称真空规，是测量真空度或气压的仪器。一般利用不同气压下的某种物理效应的变化进压的测量。在科研和工业生产中广泛使用。按照真空计测量原理所利用的不同的物理机制，可将主要的真空计分为三大类，分别是利用力学性能，利用气体动力学和利用带电粒子效应的真空计。

利用力学性能的真空计典型的有波尔登规（Bourdon）和薄膜电容规；利用气体力学效应的典型真空计有皮拉尼(Pirani)电阻规和电热偶规；利用带电粒子效应的典型真空计有热阴极电离规和冷阴极电离规。

1、波尔登规（Bourdon）2、薄膜电容规3、皮拉尼规4、热电偶规5、热阴极电离规6、冷阴极电离规

真空计工作原理、工作特性及使用热偶真空计是利用热电偶的电势与加热元件的温度有关，元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。一、热偶真空计工作原理热电偶真空计的构造如图1所示，气体分子承担的热传导量与压强成正比是热电偶真空计的工作原理。

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视频作者：广州潽拓光电科技有限公司

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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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