利用熱電偶的電勢與加熱元件的溫度有關，元件的溫度又與氣體的熱傳導有關的原理來測量真空度的真空計。
基本介紹
- 中文名：熱偶真空計
- 原理：熱電偶的電勢與加熱元件的溫度
- 壓力範圍：1~300Pa之間
- 優點：電路簡單，價格低廉
工作原理,特徵,使用注意事項,年檢校準,
工作原理
熱電偶接在白金或鎢的細線上。這段細線通過電流後會發熱。發出的熱量通過周圍氣體分子的熱傳導,或細線本身的固體熱傳導,或熱輻射放出。利用氣體分子承擔的熱傳導量與壓力成正比的特點是此真空計的原理。
如果保持細線的發熱量即保持一定的電流,則周圍壓力高的時候氣體奪走的熱量較多,致使細線的溫度較低。反過來周圍壓力低的時候細線的溫度會升高。這種溫度的變化通過熱電偶檢測出來,將熱電偶的起電力換成壓力之後即可知真空腔內的壓力。
特徵
利用氣體分子的熱傳導現象，可能測量的壓力範圍在1~300Pa之間。熱電偶真空計測得細線溫度同時,也受到細線本身的固體熱傳導和熱輻射放熱的影響。因此精度不高。但是電路簡單，價格低廉。
另外此真空計在大氣壓狀態下也不會燒損。而且測得的壓力值通過電信號被取出，因此在自動控制方面容易控制。
使用注意事項
熱偶真空計的校準
熱偶真空計在使用前也需要進行校準，熱偶規管在未開封前真空度已抽至為10^-2~10^-3Pa。將熱偶規管與儀器連線，使管座垂直向上，接通儀器電源開關，預熱10min,“熱偶轉換”開關置“加熱電流”位置，調節“加熱電流”旋鈕，使加熱電流達到規定值(加熱電流標註在每支熱電偶真規管的管座上或使用說明書中)，熱偶真空計指針滿度，持續1min，再將“熱偶選擇”開關放在“測量”位置上，這樣反覆測定三次，完成熱偶真空計的校準工作。
在熱偶規管內
氣體導熱是氣體與熱絲碰撞的結果且與熱絲表面狀況有關。因此，應保持管內及熱絲表面狀清潔，一般不要在大氣壓狀態下對熱絲加熱，儘量減少油蒸氣污染。
熱偶規管對電磁場敏感，測量時應避免外界電磁場干擾，如測量中不要使高頻火花移近熱偶規管。
波爾登規（Bourdon）
細的銅管受氣體壓力不同會有舒展現象，會帶動槓桿和齒輪旋轉，使得指針指示在不同刻度上，即可讀出相應的氣壓值。這種規的測量範圍一般在100Pa至1atm。
薄膜電容規
在不同壓力下金屬膜片受力不同會有不同尺度的變形，使得金屬膜片和電極之間的電容變化，通過測量電容的變化量，即可知道金屬膜片上氣壓的變化。
這種規的測量範圍一般橫跨4個量級，比如可能是0.01Pa至100Pa、0.1Pa至1000Pa等。
這種規的優點是靈敏度很高。缺點是必須在高於環境溫度的恆溫條件下使用，以消除溫度不同對膜片力學性能的影響，使用前一般需要預熱數小時。
皮拉尼（Pirani）電阻規
由於不同氣壓下氣體分子熱傳導能力不同，當給熱絲加恆定的電流時，由於氣壓不同通過氣體傳導走的熱量不同，熱絲所保持的溫度就不同，這導致熱絲電阻大小不同，通過測量熱絲電阻大小就可以推算氣壓大小。
如果配合電橋測量熱絲電阻的變化，將有效提高測量的準確度。
這種規的測量範圍一般在0.1Pa至1000Pa。
由於不同氣體在相同氣壓時導熱性不同，所以這種規需要在不同的使用氣體下標定。
熱電偶規
熱電偶規與皮拉尼電阻規基本原理一致，只是它不用測量熱絲電阻的變化，而是用熱電偶直接測量熱比的溫度變化。
測量範圍一般與在0.1Pa至1000Pa。
與皮拉尼電阻規一樣，這種規也需要在不同的使用氣體下標定。
熱陰極電離規
熱陰極電離規中，由熱陰極即燈絲髮射電子，電離真空中的氣體分子，產生離子，由收集極收集產生的離子，形成離子電流，通過測量離子電流的大小即可推算出真空中氣體分子的密度，進而得到氣壓大小。
這種規的測量範圍一般為1.0E-05Pa至0.1Pa。
經改進後的熱陰極電離規，Bayard-Alpert規，可以將測量下限降低至1.0E-09Pa。
由於不同氣體在相同氣壓下的電離率不同，這種規在使用時也需要在不同氣體下進行標定。
冷陰極電離規
冷陰極電離規也是通過電離氣體分子收集離子電流的方法進行氣壓測量，但與熱陰極電離規不同的是，它是利用磁控放電電離氣體分子產生離子。
這種規的測量範圍一般為1.0E-07Pa至0.1Pa。
與熱陰極電離規同樣的原因，這種規在使用時需要在不同氣體下標定。
年檢校準
年檢校準的基本要求校準應滿足的基本要求如下：
1)環境條件校準如在檢定(校準)室進行，則環境條件應滿足實驗室要求的溫度、濕度等規定。校準如在現場進行，則環境條件以能滿足儀表現場使用的條件為準。2)儀器作為校準用的標準儀器其誤差限應是被校表誤差限的1/3~1/10。3)人員校準雖不同於檢定，但進行校準的人員也應經有效的考核，並取得相應的合格證書，只有持證人員方呆出具校準證書和校準報告，也只有這種證書和報告才認為是有效的。
熱偶真空計校準可以找地方計量所或者第三方校準單位，如上海計量所、廣東計量所、蘇州計量校準網等，前提都必須得有國家辦法的CNAS計量資質。
