電阻真空計

電阻真空計，低溫的氣體分子碰撞高溫固體時,會從固體奪取熱量。通過被氣體分子奪取的熱量來計算壓力的真空計被成為熱傳導真空計。

低溫的氣體分子碰撞高溫固體時,會從固體奪取熱量。通過被氣體分子奪取的熱量來計算壓力的真空計被成為熱傳導真空計。熱傳導真空計主要被套用於中低真空領域。代表性的熱傳導真空計包括Pirani真空計和熱電偶真空計。
世界著名真空企業玉川真空，在皮拉尼真空計的生產工藝上採用白金絲，代替傳統燈絲。大大提高了產品穩定性。穩定性的提高使得皮拉尼真空計獲得更為廣泛的套用。隨著真空技術的普及，大量套用於單晶爐設備，滿足光伏行業基礎單晶矽生產。套用於節能燈毛管排氣台，解決了以往由於火花檢漏儀打火和高溫造成的真空計當機問題。如果大家仔細觀察很多現代真空技術生產線設備，會發現這種TAMAGAWA真空計小部件，套用廣泛。真空已經隨著商業工業進步，走進平常生活緊密相關的領域。
原理
Pirani皮拉尼真空計構造如圖所示。金屬圓筒內部設有一白金細線,兩端連線電極。通過電極給白金細線提供電流時,白金細線會發熱,氣體分子碰撞白金細線或熱輻射或通過固體熱傳導等方式,白金線的熱量會被奪走。單位時間內以上三種方式奪走的熱量為Qg,Qr,Qs,則平衡狀態下時以下公式成立
Ｑ = Ｉ2Ｒ = Ｑg + Ｑr + Ｑs (1)
Q是單位時間細線放出的熱量,R是細線的電阻,I是細線的電流。
氣體的平均自由行程比細線的直徑大很多時,Qg通過自由分子的熱傳導被表示為
Ｑg = αΛπｄａ(Ｔ－Ｔ0)ｐ (2)
如圖所示,T和T0分別為細線和金屬圓筒的溫度,P為氣體壓力,a是細線長度。 剩下的Qs和Qr可以分別表示如下
Ｑs = Ｓκ(Ｔ－Ｔ0)/Ｌ (3)
Ｑr = πｄａσε(Ｔ4－Ｔ04) (4)
(3)是電極的熱傳導,其中S是細線的斷面積,κ是固體的傳導率,Ｌ是電極的長度。
(4)式代表熱輻射,σ和ε分別被稱為常數和固體輻射率。如果保持T和T0一定,則(3)和(4)式為常數。如果用I02R表示一定量的固體熱傳導和熱輻射,則式1可以表示為
Ｉ2Ｒ = Ａｐ ＋ I02Ｒ (5)
Ａ = αΛπｄａ(Ｔ－Ｔ0) (6)
I0是壓力為0的時候細線的電流, 是彌補固體熱傳導和熱輻射而帶來的熱量損失。Ａ式是不依存壓力的定數如果已知細線的電阻R,電流I0及定數A,則可以通過(5)式求得壓力P。