T型真空计
T型真空计是一种基于热电偶原理的热传导真空计,用于测量低真空范围(通常 10⁻¹ Pa ~ 10⁵ Pa,即粗真空至中真空)。其结构简单、成本低,但精度和稳定性低于电离真空计,适用于工业或实验室的一般真空监测。
1. 工作原理
T型真空计的核心原理是气体热传导与压力的关系:
加热丝(热电偶):通电后发热,温度取决于周围气体的导热能力。
热电偶测温:加热丝的热量通过气体分子传导至环境,气体压力越高,分子密度越大,热传导越强,加热丝温度越低;反之,压力越低,温度越高。
输出信号:热电偶将温度转化为电压信号(mV级),通过校准曲线转换为压力值。
注意:不同气体的热导率不同,因此T型真空计需针对测量气体(如空气、氮气、氢气)校准,若气体成分变化会导致误差。
2. 主要特点
优点 | 局限性 |
---|---|
✔ 结构简单,无复杂移动部件 | ✖ 测量范围窄(仅低真空) |
✔ 成本低,适合工业应用 | ✖ 精度较低(误差约±10%~20%) |
✔ 响应速度快 | ✖ 受气体成分影响大 |
✔ 无需高压电源(对比电离真空计) | ✖ 长期使用易因加热丝污染漂移 |
3. 典型应用场景
真空干燥设备:监测干燥腔体的真空度。
制冷系统检漏:检查制冷剂回收时的真空状态。
实验室粗真空系统:如旋转泵抽气过程的监控。
包装机械:真空包装机的压力控制。
4. 选型与使用注意事项
(1)选型参数
测量范围:如 0.1 Pa ~ 1000 Pa(需匹配实际需求)。
热电偶类型:常见为T型(铜-康铜)或J型(铁-康铜)。
输出信号:模拟电压(mV)或转换为标准信号(4~20 mA/0~10 V)。
安装接口:法兰或螺纹接口(如KF16、1/4" NPT)。
(2)使用要点
预热:通电后需稳定数分钟以减少漂移。
校准:定期用标准真空源校准(尤其更换气体类型时)。
避免污染:油蒸气或粉尘可能附着加热丝,导致读数异常。
气体兼容性:不适用于腐蚀性气体(如氯气、氟气)。
5. 与其他真空计的对比
类型 | 测量范围(Pa) | 原理 | 适用场景 |
---|---|---|---|
T型真空计 | 10⁻¹ ~ 10⁵ | 热传导 | 低成本、粗真空监测 |
皮拉尼计 | 10⁻² ~ 10⁵ | 电阻热传导 | 更宽范围、更高精度 |
电离规 | 10⁻⁸ ~ 10⁻¹ | 离子电流 | 高/超高真空(需洁净环境) |
电容式 | 10⁻⁴ ~ 10⁵ | 机械膜片位移 | 高精度、稳定测量 |
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