了解皮拉尼规
皮拉尼真空计是一种可靠的热导率计,用于监测真空系统中的压力。 Marcello Pirani 于 1906 年提出了这个想法。通过有效地使用电阻温度计作为加热元件,皮拉尼计无需使用热电偶来检测温度(如在热电偶计中)。
在本文中,您将了解皮拉尼量规的定义、应用、零件、图表、工作原理、优缺点。
什么是皮拉尼规?
皮拉尼真空计是一种可靠的热导率计,用于真空系统中测量低压。它通过将热金属线悬挂在管中并将其暴露在气压介质中来工作。细钨丝、镍丝或铂丝用于制造这些热金属丝。
它通过监控热导率的变化并使用该信息来计算系统的压力来运行。该压力表适用于在非常低的压力下测量 0.1 至 100 帕斯卡范围内的压力。皮拉尼压力计用于测量低压和高真空压力下的压力。它使用基于获得的数据的绘图图。
皮拉尼规图:
皮拉尼压力计的构造和工作
一根金属丝(通常是铂)被放置在一个管子中,该管子连接到系统上,该系统的真空度将在皮拉尼真空计中测量。磨口玻璃接头或法兰金属连接器,用 O 型圈密封,通常用于连接。灯丝连接到电路上,校准后可以从中读取压力读数。
当电流通过导线(铂丝)时,它会变热。当气体分子与金属丝发生碰撞并带走热量时,悬挂在气体中的金属丝会将热量散失给气体。随着气压下降(通过真空泵),存在的分子数量将成比例地减少,周围介质的电导率将降低,金属丝的散热速度会更慢。测量热损失是一种间接确定压力的方法。
由于电线的电阻随温度而波动,因此电阻测试还可以指示电线的温度。该电桥现在用于确定灯丝的电阻变化。校准后,皮拉尼规灯丝的电阻变化成为施加压力的量度。
通过管理流过它的电流 I,导线在各种系统中保持恒定的电阻 R。可以使用桥式电路来设置电阻。 I2R 电源应用于电线,同样的电源应用于气体。因此,达到这种平衡所需的电流是真空度的量度。
该压力表可以处理从 0.5 托到 103 托的压力。由于气体的热导率和热容会改变仪表的读数,因此可能需要校准设备才能获得正确的读数。其他仪器,例如 Penning 压力计,用于测量较低的压力。
观看下面的视频,了解皮拉尼压力计的工作原理:
皮拉尼规的优缺点
优点:
以下是皮拉尼真空计在其各种应用中的优势。
- 它们坚固耐用且价格合理。
- 在低压下,它会产生可靠的结果。
- 可以在远处读取压力。
- 不推荐使用热电偶计,这是另一种热导率计。
- 更可取,因为它的速度提高了 10 倍,并且可以监测更大范围的压力。
缺点:
尽管皮拉尼真空计具有优势,但仍然存在一些限制。以下是皮拉尼规在各种应用中的缺点。
- 必须定期检查皮拉尼压力计。
- 必须使用不同的气体来校准皮拉尼压力计。
- 它的运作需要使用电力。
结论
皮拉尼真空计是一种可靠的热导率计,用于真空系统中测量低压。它通过将热金属线悬挂在管中并将其暴露在气压介质中来工作。细钨丝、镍丝或铂丝用于制造这些热金属丝。以上就是本文的全部内容,对皮拉尼规的定义、应用、零件、图表、工作原理、优缺点进行了讨论。
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