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皮拉尼真空计的工作原理及工作范围

更新时间:2023-05-27      点击次数:1452
  皮拉尼真空计是一种广泛应用于科学研究和工业生产中的高精度真空测量仪器。它利用了气体分子与固体表面碰撞的物理原理,通过测量气体压力与电流之间的关系来确定真空度。主要由两个主要部分组成:感应器和电子控制器。感应器通常由一个玻璃管、一个导电丝和一个金属盒子组成。可以将该感应器放置在所需区域内,并用一个高压电源给导电丝通电。当导电丝加热时,它会发出热电子,这些热电子会与气体分子碰撞,并将其中的电荷带到感应器金属盒子中。当金属盒子中的电荷积累到足够多时,就可以测量其电流信号并将其转换为相应的气体压力值。
  

 

  电子控制器通常由一个微处理器和一些其他电子元件组成。微处理器负责读取感应器的电流信号,并将其转换为真空度值。此外,电子控制器还可以提供各种附加功能,如记录和存储测量数据、显示真空度值以及提供警报和故障诊断等。
  
  皮拉尼真空计的工作原理基于气体分子与导电丝之间的碰撞。当导电丝受到加热时,其表面会发出热电子。这些电子与气体分子碰撞时,会将气体分子激发成带电离子。这些离子会向金属盒子移动,并在金属盒子表面积累成一个电荷云。当电荷积累到一定程度时,会形成一个稳定的电流信号。这个电流信号的大小与气体分子的数目成正比,因此可以用来测量压力值。
  
  然而,要注意到其工作范围并不是无限制的。它的测量范围通常被限制在10-3到10-9巴之间,因为在更高或更低的压力下,感应器中的气体分子数量会变得太少或者过多,从而影响测量精度。
  
  总的来说,皮拉尼真空计是一种高精度、可靠性高的真空测量仪器。它在科学研究和工业生产中都有广泛的应用,在半导体制造、真空冷却、太空工程等多个领域都有重要作用。
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