弹性元件真空表的结构与工作原理

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  利用弹性元件在压差作用下产生弹性变形的原理制成的真空测量仪表称为弹性元件真空表。在结构和外形上与工业用压力表类似,一般用于粗真空(102~105 Pa)的测量。根据变形弹性元件分类,这类真空表通常有弹簧管式、膜盒式和膜片式,其结构如下图所示。

  弹簧管式真空表(如图a所示)由连通被测真空系统的螺纹接头7、单圈弹簧管4、连杆3、齿轮传动机构2、指针1及外壳8等组成。测量时,弹簧管4外面为大气压,其内部为被测压力,在内外压差的作用下,弹簧管产生变形,使其末端发生位移,借助连杆3带动齿轮传动机构2,使指针1回转,以其在刻度盘上的位置指示被测系统的气体压力。

弹性元件真空表结构示意图

图 弹性元件真空表结构示意图

  膜盒式和膜片式真空表采用弹性膜盒和弹性膜片作为压力敏感元件(即弹性变形元件),分别称为膜盒式真空表和膜片式真空表,其结构分别如图b和图c所示。膜盒5外面为大气压,其内部为被测压力;膜片6一侧为大气压,另一侧为被测压力。在压差作用下,膜盒或膜片产生变形,其中心部位发生位移,借助连杆3带动齿轮传动机构2,使指针1回转,以其在刻度盘上的位置指示被测压力。

  弹性膜盒5实质上相当于两片膜片,因此真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为膜盒式真空表的灵敏度较高,适用于较低压力的测量。

  弹性元件真空表中弹性元件的常用材料有磷青铜、黄铜及不锈钢等。为了测量含有腐蚀性气体的系统压力,可以采用不锈钢,有时也采用石英作弹性元件。例如,很薄的石英多圈弹簧管具有较高的灵敏度,借助于光学测量机构,能测量1Pa左右的低真空。

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