電阻真空計的原理和校準

　　電阻真空計即采用電阻技術的真空計，一般先校準零點，再進行滿度校準。

　　原理

　　Pirani皮拉尼真空計構造如圖所示。金屬圓筒內部設有一白金細線,兩端連接電極。通過電極給白金細線提供電流時,白金細線會發熱,氣體分子碰撞白金細線或熱輻射或通過固體熱傳導等方式,白金線的熱量會被奪走。單位時間內以上三種方式奪走的熱量為Qg,Qr,Qs,則平衡狀態下時以下公式成立

　　Q = I2R = Qg + Qr + Qs (1)

　　Q是單位時間細線放出的熱量,R是細線的電阻,I是細線的電流。

　　氣體的平均自由行程比細線的直徑大很多時,Qg通過自由分子的熱傳導被表示為

　　Qg = αΛπda(T-T0)p (2)

　　如圖所示,T和T0分別為細線和金屬圓筒的溫度,P為氣體壓力,a是細線長度。 剩下的Qs和Qr可以分別表示如下

　　Qs = Sκ(T-T0)/L (3)

　　Qr = πdaσε(T4-T04) (4)

　　(3)是電極的熱傳導,其中S是細線的斷面積,κ是固體的傳導率,L是電極的長度。

　　(4)式代表熱輻射,σ和ε分別被稱為常數和固體輻射率。如果保持T和T0一定,則(3)和(4)式為常數。如果用I02R表示一定量的固體熱傳導和熱輻射,則式1可以表示為

　　I2R = Ap + I02R (5)

　　A = αΛπda(T-T0) (6)

　　I0是壓力為0的時候細線的電流, 是彌補固體熱傳導和熱輻射而帶來的熱量損失。A式是不依存壓力的定數如果已知細線的電阻R,電流I0及定數A,則可以通過(5)式求得壓力P。

　　校準

　　一般先校準零點，再進行滿度校準。

　　(1)校準零點。校準零點需對被測真空系統抽真空，一旦電離規測得真空度高于1.0^-1Pa(如9.9 X10^-2Pa)，按"校零"按鈕，對應指示燈亮或快速閃爍，真空計自動校正零點，當顯示1.0^-1Pa時，表示規管零點已校準。對于無自動零點校準的電阻真空計，可通過操作面板上的電位器旋鈕手動調整。

　　(2)滿度校正。校準完零點后，需對其滿度校正。按滿度校正過程要求，對被測爐腔放人大氣，確保被校電阻規所測位置為大氣狀態，在大氣壓下工作約10分鐘。按"滿度"按鈕，對應指示燈亮或快速閃爍，真空計自動校正滿度，當顯示1.0^5 Pa時，表示規管滿度已校準。對于無自動滿度校準的電阻真空計，可通過操作面板上的電位器旋鈕手動調整。