皮拉尼真空計的工作原理及工作范圍

更新時間：2023-05-27 點擊次數(shù)：1594

　　皮拉尼真空計是一種廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的高精度真空測量儀器。它利用了氣體分子與固體表面碰撞的物理原理，通過測量氣體壓力與電流之間的關(guān)系來確定真空度。主要由兩個主要部分組成：感應(yīng)器和電子控制器。感應(yīng)器通常由一個玻璃管、一個導(dǎo)電絲和一個金屬盒子組成?？梢詫⒃摳袘?yīng)器放置在所需區(qū)域內(nèi)，并用一個高壓電源給導(dǎo)電絲通電。當(dāng)導(dǎo)電絲加熱時，它會發(fā)出熱電子，這些熱電子會與氣體分子碰撞，并將其中的電荷帶到感應(yīng)器金屬盒子中。當(dāng)金屬盒子中的電荷積累到足夠多時，就可以測量其電流信號并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的氣體壓力值。

　　電子控制器通常由一個微處理器和一些其他電子元件組成。微處理器負(fù)責(zé)讀取感應(yīng)器的電流信號，并將其轉(zhuǎn)換為真空度值。此外，電子控制器還可以提供各種附加功能，如記錄和存儲測量數(shù)據(jù)、顯示真空度值以及提供警報和故障診斷等。

　　皮拉尼真空計的工作原理基于氣體分子與導(dǎo)電絲之間的碰撞。當(dāng)導(dǎo)電絲受到加熱時，其表面會發(fā)出熱電子。這些電子與氣體分子碰撞時，會將氣體分子激發(fā)成帶電離子。這些離子會向金屬盒子移動，并在金屬盒子表面積累成一個電荷云。當(dāng)電荷積累到一定程度時，會形成一個穩(wěn)定的電流信號。這個電流信號的大小與氣體分子的數(shù)目成正比，因此可以用來測量壓力值。

　　然而，要注意到其工作范圍并不是無限制的。它的測量范圍通常被限制在10-3到10-9巴之間，因為在更高或更低的壓力下，感應(yīng)器中的氣體分子數(shù)量會變得太少或者過多，從而影響測量精度。

　　總的來說，皮拉尼真空計是一種高精度、可靠性高的真空測量儀器。它在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用，在半導(dǎo)體制造、真空冷卻、太空工程等多個領(lǐng)域都有重要作用。

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