真空计测器是用于测量真空度或气压的仪器,广泛应用于科研、工业、制造等领域。随着科技的发展,真空计测器的种类和应用范围也在不断扩大。 一、工作原理
1.皮拉尼真空计
皮拉尼真空计是一种热传导式真空计,利用了气体热传导性与压力有关的原理。它通过测量保持在不同温度的两固定元件表面间热能的传递来测量压力。具体来说,皮拉尼真空计利用电阻丝随温度的变化而电阻随之变化的原理来进行测量,而电阻丝温度的变化又与其周围气体的热导率密切相关。
2.热阴极电离规
热阴极电离规的工作原理是利用热阴极发射电子,然后通过正电场将电子加速至高速,进而碰撞气体分子,使其电离。离子会在电场中移动并被收集,通过测量电离电流来计算出真空度。热阴极电离规由热阴极、阳极和磁镜等部分组成。
3.冷阴极电离规
冷阴极电离规也称为潘宁规,和热阴极电离规类似,仍是通过电离气体分子收集离子电流的方法进行气压测量,但与热阴极电离规不同的是,它是利用磁控放电电离气体分子产生离子。
4.麦克劳真空计
麦克劳真空计是根据理想等温压缩的波义耳—马略特定律设计而成。它通过转动式压缩的方式,测量气体的压强。由于它可以通过本身的参数,直接算得压强值,所以它除了进行压强测量外,还可以作为绝真空计用来校验一些相对真空计。

二、应用前景
1.科学研究
在科学研究中,例如,在粒子物理实验中,需要高真空环境来确保实验的准确性。可以实时监测真空度,确保实验条件的稳定。
2.工业生产
在工业生产中,广泛应用于真空镀膜、真空干燥、真空包装等工艺。这些工艺对真空度有严格的要求,可以提供精确的测量数据,确保产品质量。
3.医疗领域
在医疗领域,用于真空泵、真空吸引器等设备的监测。这些设备在手术、治疗等过程中发挥着重要作用,可以确保设备的正常运行。
4.航空航天
在航空航天领域,用于模拟太空环境、测试航天器的密封性等。这些应用对真空度的要求很高,可以提供高精度的测量数据,确保航天任务的安全。
5.环境监测
在环境监测中,可以用于测量大气压力、监测气体泄漏等。这些应用有助于环境保护和污染控制。