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怎样选择高精度特型电容薄膜真空计系列。

发表时间:2021-04-26  |  点击率:817

电容薄膜真空计具有测量精密度高、测量线性度好、计量可重复性好,而且测量与气体成分无关等杰出的优点,所以自从它问世以来,受到了计量科学界的高度重视,一百多年以来,一代又一代性能更优越的不断涌现,技术日臻完善,应用迅速扩展,尤其显著的是,过去以汞金属(水银)为标准器的各级真空压力标准已逐步为精密而可靠的高精度的薄膜真空计所取代,工业自动控制系统中的高精度压力传感器、真空传感器才有了真正实用的精密在线测控系统,才有了现在的化工、医药、新能源,新材料、半导体、微电子、核能科学、等等现代工业技术的新发展。

但是, 其最大的缺点是价格昂贵、结构娇贵、使用环境要求高,尤其是进口品牌的真空规在许多环境条件苛刻的情况下不能正常使用,这些对于我们国产高精度薄膜真空计提出了新的挑战;因此也产生了一个新的薄膜真空计的全新产品系列:高精度特型电容薄膜真空计系列。

高精度特型电容薄膜真空计系列,目前已研制成功并投入使用的主要型号类型有:高温型、低温型、抗腐蚀型、防爆型(Exia。。。)、工业防护型(IP68)、太空环境型(绝对真空度)、微功耗型、无电磁辐射型(无源 真空计)等十多个专项,将在本栏目陆续详细介绍并广泛征求客户意见,欢迎大家关注国产薄膜真空计,大力支持国产薄膜真空计。

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本集先从电容薄膜真空计的基本原理开始叙述:


隔膜材料通常使用厚度为几十微米的因科内尔铬镍铁合金(Inconel)。为避免腐蚀气体的腐蚀,也有使用陶瓷隔膜的产品,但是一般来说其灵敏度、测量分辨率往往会受到一定的限制,

  电容式隔膜真空计测量的真空度与气体成分无关,反应快、重复性高,非常适合于氧气及油蒸气等特殊环境的真空测量。
  金属弹性膜片将薄膜真空规管隔离成两个室,分别为接被测真空系统的测量室和接高真空系统(pb<10-3pa)的参考压力室。在这两个室的连通管道上设置一个高真空阀门7。测量时,先将阀门7打开,用高真空抽气系统将规管内膜片两侧的空间抽至参考压力pb。同时调节测量电桥电路,使之平衡,即指示仪表指零。然后,关闭阀门7,测量室接通被测真空系统。当被测压力pl>Pb时,由于规管中的压力差p1-pb,膜片发生应变引起电容C0改变,破坏了测量电桥电路的平衡,指示仪表上亦有相应的指示。调节直流补偿电源电压对电容C0充电,使其静电力与压差相等,此时,电桥电路重新达到平衡,指示仪表又重新指零。根据补偿电压的大小,就能得出被测压力p1,故有
  p1-pb=KU2 (12)
  式中p1——被测压力
  pb——参考压力
  U——补偿电压
  K——规管常数,其值K=Co/d0,Co和d0分别为固定电极与膜片在平衡状态下的静态电容和间距。
  当p1》p0时,测量结果就是绝对压力,即
  p1=KU2 (13)
  电容式薄膜真空计测量范围为10-1~101Pa,其规管常数K可通过校准得到。
  近年来,电容式薄膜真空计取得了重大进展,新型的双电容式薄膜真空计的问世,提高了该类真空计的精度,扩展了测量范围,使其测量下限可达lO-3Pa。
  单侧双电容薄膜真空计具有灵敏度高、气体的介电常数不变、压力读数完全不受气体成分影响、反应速度快等特点。如将其规管参考室内加置消气剂并抽至≤lO-5Pa,就可测量≥lO-3pa的绝对压力。
    (待续)


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