当前位置:文档之家› 热电偶式真空计的工作原理及结构和制造材料

热电偶式真空计的工作原理及结构和制造材料

热电偶式真空计的工作原理及结构和制造材料
热导式真空计是根据在低压下气体导热与压力有关的原理制成的。

一条被加热了的金属细丝,在低压气体中,它的热量损失主要包括三部分:沿导线的导热损失、导线的辐射热损失及周围气体导热损失。

前两项损失均与压力无关,主要决定于导体的温度和壁温,最后一项与气体的压力有关。

在高压下(1.3332×104pa)气体导热与压力无关,热损失基本保持恒定。

在低压下(低于0.13332pa),由于气体分子较少,由气体传走的势量极微弱,所以此时传走的热量主要决定于辐射和沿导线传出的热量(Q0),导热式真空计主要适用于测量0.13332~1.3332×104pa之间的压力。

对于导热损失的大小最好是测量被加热了的热丝温度,当加热功率一定时,导热损失大则导体温度低,反之亦然。

在热导式真空计中,为了测量被加热了的金属丝温度,常采用测量热丝的热膨胀法,用热电偶测热丝中点温度,用热丝本身电阻测温度的变化等等。

因此热导式真空计又分为膨胀式真空计、热偶式真空计和电阻式真空计等几种型式。

热电偶真空计的原理示意:在玻壳中顶端张紧V型加热丝,把热电偶工作端与加热丝中点焊在一起,直接测量加热金属丝的温度,热电偶丝张紧在加热丝下部。

玻壳上端有导管直接与被测对象相连。

加热丝常用直径为0.05~0.1mm的铂、钨或镍丝,工作电流一般取0.1~0.5A,相应的工作温度约为100~200℃.热偶丝常用直径约为0.05mm的康铜一镍铬丝。

由实验知,当热丝加热电流较大时,灵敏度可以提高,且可测量较高压力,但此时测量范围较窄,当加热电流减小时,灵敏度下降,只能测教低的压力,但相应可测压力范围增大,在使用中可根据具体条件选择。

热偶式真空计的优点是结构简单、成本低,能测量气体和蒸汽的全压,能进行连续测量,使用中真空系统突然漏气不会损失仪器,主要缺点为热惯性大,环境温度对测量有影响,气体成分变化影响导热,加热丝表面变化后,测量要带来附加误差。

热电偶式真空计。

在一个上端开口的玻璃壳内封装有两组金属丝,一组是加热丝(钨丝或铂丝)通以恒定的加热电流,另一组是金属热电偶用以测量加热丝上的温度变化。

热电偶的工作端焊接在加热丝上,其冷端与引出导线相连。

的稀薄程度(真空度) 之间所存在的依赖关系。

当真空计与被测真空系统相接之后,随着真空度的提高,加热丝附近气体逐渐变得稀薄,气体分子平均自由程加大,共导热率降低。

由于加热电流恒定,加热丝所产生的热量也巨免但通过气体热传导散失的热量却因导抉串的
降低而减少,因此加热丝的温度升高。

通过热电悯将这种温度的变化转换成热电势变化,送显示仪表指示或记录,并直接以真空度刻度显示读数。

这种仪表的aag量上限为13.33mPa(10-4mm Hg)。

若真空度再总则气体更加稀薄,使得由于气体分子碰撞发热丝而带走的热量比由于热幅射及发热丝本身热传导历揩走的热量要小得多,以至在发热丝的总损失中由于气体热传导而损失的热量所占的比例大大降低,表就不能准确地反映真空度的变化。

该仪表的优点是可测量气体和蒸汽的压强,并实现了真空度和电
信号间的变换,动检测和控制;缺点是能检测的真空度不太高而且怕振动。

可以产生热电效应的材料很多,但并不都能有稳定的热电关系而适于做热电偶材料,目前热电偶材料已标准化,并已测山丫它们的热电关系。

有的显示仪表是直接和热电偶配套的,可以直接从表上读出温度的示数,当没有配套的显示仪表时,可由一般的毫伏表或电位计读出示数再查热电偶的热电关系表,换算成温度。

常用的热电捅主要有以下几种
1)铂铭—铂,代号LB主要用来测星80D-1600℃温度。

2)镍钻—镍硅、代号EU测量l000-1300℃以下的温度。

3)镍铬—考铜、代号EA、测量600-800℃以下温度。

4)铂铃—铂铬代号LL,是两种成分不同的铂铭合金所做成的
一种新型热电偶,涸温范围可高达1800℃,一般也称之谓双铂铑热电偶。

在使用时,这些热电偶都外加保护套以延长其使用存命。

护尝的材料有金属的或陶瓷的,视温度而异。

相关主题