热电偶真空计是一种用于测量真空系统或极低压区(低于大气压力)压力的装置。该压力计的工作取决于气体热导率随压力的变化。材料通过传导来携带热量的能力称为导热性。换句话说,我们可以说热电偶真空计通过测量气体导热能力的变化来测量压力。
压力测量
热电偶真空计由加热器元件和热电偶. 加热器元件和热电偶都封装在玻璃或金属外壳中,如图1所示。热电偶接头与加热器元件接触。加热器元件由电源提供的恒定电流加热。
工作原理
加热元件在加热时被加热电流从中流过。该加热器元件的散热速率取决于周围介质的导热系数。反过来,周围介质的导热系数取决于周围介质的密度。
如果周围介质的密度很高,那么其导热系数也会很高。这将导致元件散热更快,因此对于给定电流,元件温度较低。
如果周围介质的密度较低,则其导热系数也将较低。这将导致元件散热较慢,因此对于给定电流,元件温度较高。
当允许恒定电流流过加热器元件时,元件温度升高。现在,将要测量的压力(即施加的压力)施加到仪表室,如图1所示。由于施加的压力,加热器元件周围介质(本例中为气体)的密度发生变化。
由于灯丝周围介质(本例中为气体)密度的变化,其导热系数发生变化,导致加热器元件的温度发生变化。
温度取决于热量损失到周围介质的速率。该温度由热电偶接头感测。在低压下,温度是压力的函数。热电偶接头感测的温度,由热电偶输出电压提供。因为热电偶输出电压与结温成正比,结温是压力的函数。因此,热电偶输出电压是压力的函数。动圈式仪表(电压表)可用于校准以读取压力。
优势
1.它很便宜。
缺点
1.如果在加热器元件发热时施加大气压力,则有可能导致仪表燃烧。
2.这些仪表不是精密仪器。