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热传导真空计的原理?通过什么量的测量来反映热传导的变化?
答:热传导真空计是依据低压气体的热传导与压力有关这一现象来进行测量的。它可以通过热丝电阻的变化来反映温度的变化,从而反映热传导的变化,用此种测量方法的真空计称为热阻真空计,又称为皮拉尼真空计。也可以直接用热电偶测量热丝的温度变化来反映热传导的变化,称为热偶真空计。
影响热传导真空计测量下限的原因是什么?
答:热丝的热量除了气体传热外,还可以沿着热丝本身向两端传热,即固体传热;还可以以辐射的方式传热,这两种传热方式与压力无关,当压力较低,气体的传热量明显低于固体的传热和辐射传热时,就不能反映压力的变化了,即达到了测量的下限。
热传导真空计为什么易老化?
答:因热丝长期工作在高温下,受气体作用易氧化变细,或导致热丝本身结晶构造变化,因此会改变热丝的电阻,造成零点的漂移,这是属于热丝本体的。热丝表面因会吸附气体而改变了表面的适应系数,即热交换的机制,造成灵敏度的变化。以上均属于老化现象。
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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。①10~10-1Pa量程:规管须垂直倒置,在真空度优于10-2Pa时调定加热电流(此时热电势为10mV,即满刻度),其加热电流可调节范围为95~150mA。②102~10Pa量程:规管须垂直倒置,在0.1MPa时调定加热电流,其加热电流可调节范围为175~300mA或以上。
热偶计规管的结构较电阻式规管复杂一些,但p-E校准曲线受外界温度的影响较小。 MEMS传感器具有小型化、低成本、、易与CMOS集成电路兼容等特点。在不同类型的MEMS传感器中, 很普遍、应用 很广泛的是压阻式和电容式传感器。与压阻式传感器相比,电容式传感器具有灵敏度高、温度系数低、功耗低等优点。
MEMS电容薄膜真空计作为MEMS电容式传感器的一种,能够满足深空探测、空气动力学研究、临近空间探索等领域对真空测量仪器测量准确度高、体积小、质量轻、功耗低的应用需求,具有广泛的应用前景。MEMS电容薄膜真空计包含真空规管和测量电路两个部分。其中,真空规管将真空度转化成电容量,测量电路对电容量进行处理得到真空度的值。MEMS电容薄膜真空规管初始电容量的范围为几到几十皮法,其电容变化量为几飞法甚至更小。
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气体类型对热偶真空计的危害热偶真空计对不一样气体的测定結果是不一样的,这也是因为不一样气体分子结构的传热系数不一样引发的。但各种各样气体的p-E校准曲线样子都相似,因而,在准确测量不一样气体的负担时,可依据干躁气体(或氢气)标尺的工作压力读值,再乘于相对应的被测气体相对度,就可获得该气体的真实工作压力,
即通常以干躁气体(或氢气)的相对度为1,别的一些较常用的气体和水蒸气的相对度如表4-2所显示。相对度说明了气体导热的特性。从表得知,针对气体分子结构中具备同样原子数的气体或蒸汽,其相对度Sr随相对分子质量的增加而扩大。表4-2一些气体与蒸汽的相对度
热偶规管加温电流量的明确因为生产制造热偶规管常用的原料及加工工艺等缘故,每一个规管的加温电流量均不同样;在应用历程中也会因为规管“衰老”促使加温电流量增大;除此之外,不一样检测范围的加温电流量也是有差别。因而,在应用热偶记时,应按不一样的测量范围明确规管的加温电流量。
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