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熱導式真空計是根據在低壓下氣體導熱與壓力有關的原理制成的。
一條被加熱了的金屬細絲,在低壓氣體中,它的熱量損失主要包括三部分:沿導線的導熱損失、導線的輻射熱損失及周圍氣體導熱損失。前兩項損失均與壓力無關,主要決定于導體的溫度和壁溫,最后一項與氣體的壓力有關。
在高壓下(1.3332×104pa)氣體導熱與壓力無關,熱損失基本保持恒定。在低壓下(低于0.13332pa),由于氣體分子較少,由氣體傳走的勢量極微弱,所以此時傳走的熱量主要決定于輻射和沿導線傳出的熱量(Q0),導熱式真空計主要適用于測量0.13332~1.3332×104pa之間的壓力。
對于導熱損失的大小最好是測量被加熱了的熱絲溫度,當加熱功率一定時,導熱損失大則導體溫度低,反之亦然。在熱導式真空計中,為了測量被加熱了的金屬絲溫度,常采用測量熱絲的熱膨脹法,用熱電偶測熱絲中點溫度,用熱絲本身電阻測溫度的變化等等。因此熱導式真空計又分為膨脹式真空計、熱偶式真空計和電阻式真空計等幾種型式。
熱電偶真空計的原理示意:在玻殼中頂端張緊V型加熱絲,把熱電偶工作端與加熱絲中點焊在一起,直接測量加熱金屬絲的溫度,熱電偶絲張緊在加熱絲下部。玻殼上端有導管直接與被測對象相連。
加熱絲常用直徑為0.05~0.1mm的鉑、鎢或鎳絲,工作電流一般取0.1~0.5A,相應的工作溫度約為100~200℃.熱偶絲常用直徑約為0.05mm的康銅一鎳鉻絲。
由實驗知,當熱絲加熱電流較大時,靈敏度可以提高,且可測量較高壓力,但此時測量范圍較窄,當加熱電流減小時,靈敏度下降,只能測教低的壓力,但相應可測壓力范圍增大,在使用中可根據具體條件選擇。
熱偶式真空計的優點是結構簡單、成本低,能測量氣體和蒸汽的全壓,能進行連續測量,使用中真空系統突然漏氣不會損失儀器,主要缺點為熱慣性大,環境溫度對測量有影響,氣體成分變化影響導熱,加熱絲表面變化后,測量要帶來附加誤差。
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作者:金湖美安特 磁翻板液位計 & 投入式液位變送器 編輯 2011-6-22ohY磁翻板液位計|玻璃管液位計|浮球液位計|玻璃板液位計|雙色液位計
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