皮拉尼真空计是一种用于测量低真空环境中气体压力的仪器,其工作原理基于热导率的变化。这种真空计广泛应用于科学研究、工业生产、真空设备的监测和控制等领域。在工业及科研领域,以其高精度、稳定性及适用范围广而受到广泛欢迎。

1.加热元件的工作:在真空计内部,加热元件(通常是丝状电阻加热器)产生热量并将其传递给周围的气体。
2.热量的散失:在低真空状态下,气体的密度较小。当气体分子密度很低时,它们对加热元件的热量传递影响较小,热量散失主要通过辐射和传导。
3.温度变化的测量:加热元件的温度会随气体压力的变化而变化。当气体压力降低时,气体分子对加热元件的热导作用减弱,加热元件的温度上升。温度传感器(如热电偶或热敏电阻)检测加热元件的温度,并将其转化为电信号。
4.压力与温度的关系:通过校准,可以建立温度与气体压力之间的关系,从而实现气体压力的准确测量。
结构组成:
1.真空计壳体:外壳一般采用不锈钢或铝合金制作,以保证其在真空环境中不易变形和腐蚀。
2.加热元件:加热元件是真空计的核心部分,通常由金属丝绕制而成,具有良好的加热性能和反应速度。
3.温度传感器:与加热元件紧密相连,通常使用热电偶或热阻作为温度测量的元件。
4.电子控制单元:负责采集传感器的数据、进行必要的信号处理并将结果显示。这部分可以包括LCD显示屏和数据接口,用于输出气压值。
5.接口装置:包括气体入口和安装接口,用于与真空系统连接。
皮拉尼真空计的优点:
1.高精度:可以获得精确的压力测量,特别是在低真空环境中表现优异。
2.快速响应:由于使用的加热元件具有快速的加热和冷却特性,能够快速响应压力变化,适合动态测量。
3.耐高温:能够承受一定程度的高温,适用于高温真空环境。
4.简单易用:安装和操作简单,不需要复杂的维护,使其成为真空检测的理想选择。
5.成本效益高:相较于其他类型的真空计(如电子束、离子器等),一般具有较低的成本和较高的性价比。