热偶真空计的工作特性及其使用

1、热偶真空计工作特性

　　热偶真空计是相对真空计，其压力-热偶电势对应值难以用计算方法精确求得，因此，常常在标准环境条件下，用绝对真空计或用校准系统经校准确定。在一定的加热电流条件下，配用DL-3型规管的热偶真空计对干燥空气的校准曲线如图4-9和图4-10所示。

图4-9 DL-3型热偶真空计的校准曲线(10～10^-1Pa)

图4-10 DL-3型热偶真空计的校准曲线 (10²～10Pa)

　　由图4-10不难看出，当压力从0.1MPa开始逐步降低(图中未画出)的一段压力范围内，热偶电势E一直在零值附近，其原因是气体分子多，传导走的热量多，因而热丝温度低，热偶电势E亦低，而且此时(λ≤r1)热传导与压力无关，故热偶电势E不变化(少量变化是气体对流引起的)。当压力降至10²Pa时，热偶电势E开始增大，这是由于此时气体传导走的热量减少，热丝温度已升高。当压力p继续降低时，热偶电势继续增大，但是越来越缓慢，最后趋于一定值。此后，p再降低，E不再变化，即热偶真空计已达到其测量极限，这个极限为其测量下限，约为10^-1Pa。

　　为了使用上的方便，通常按照p—E校准曲线将毫伏计的刻度改成真空度。用这样刻度的真空计测量时，可直接读出真空度，再也不需要根据测得的p-E校准曲线查被测真空度。

2、气体种类的影响

　　热偶真空计对不同气体的测量结果是不同的，真空技术网（http://www.chvacuum.com/）认为这是由于不同气体分子的导热系数不同引起的。但各种气体的p-E校准曲线形状都类同，因此，在测量不同气体的压力时，可根据干燥空气(或氮气)刻度的压力读数，再乘以相应的被测气体相对灵敏度，就可得到该气体的实际压力，即

　　通常以干燥空气(或氮气)的相对灵敏度为1，其他一些常用的气体和蒸气的相对灵敏度如表4-2所示。相对灵敏度表明了气体热传导的性质。从表可知，对于气体分子中具有相同原子数的气体或蒸气，其相对灵敏度Sr随分子量的增大而增大。

表4-2 一些气体与蒸气的相对灵敏度

3、热偶规管加热电流的确定

　　由于制造热偶规管所用的材料及工艺等原因，每个规管的加热电流均不相同；在使用过程中也会因规管“老化”使得加热电流变大；此外，不同测量范围的加热电流也有差异。因此，真空技术网（http://www.chvacuum.com/）认为在使用热偶计时，应按不同的量程确定规管的加热电流。

　　①10～10^-1Pa量程：规管须垂直倒置，在真空度优于10^-2Pa时调定加热电流(此时热电势为10mV，即满刻度)，其加热电流可调节范围为95～150mA。

　　②10²～10Pa量程：规管须垂直倒置，在0.1MPa时调定加热电流，其加热电流可调节范围为175～300mA或以上。

　　热偶计规管的结构较电阻式规管复杂一些，但p-E校准曲线受外界温度的影响较小。