Pfeiffer Vacuum

5.1.1 不依赖气体的直接压力测量

在使用膜片真空计的情况下,可根据定义进行压力测量。压 力 p 被施加在具有限定面积 A 的膜片上,并依据压力的大小 偏转膜片。使用传感器对膜片的偏转程度进行测量;在最简 单的情况下,偏转将会机械的传输给在压力盘上移动的指 针。压阻或电容传感器接收压力信号并将其转换成电信号。

压电膜片真空计

一个简单且效果强大的方式是使用压阻传感器。设计如图 5.11 所示。应变阻力已经在其中扩散的膜片被安排在具有参考压力 $p_0$的真空空间上方。将因膜片偏转所测量的阻力变 化用作压力的参数。该传感器的特点是其对气体侵入的不敏 感性及其高精度。

膜片式真空计的设计

图 5.1: 膜片式真空计的设计

电容式膜片真空计

在电容式真空计(图 3.2)中,将对膜片偏转程度进行测量, 并以其衡量平板电容器的电容变化,该变化是通过膜片和固 定反电极在具有压力 p 的通气良好的真空空间中形成的。该 膜片由具有真空金属化涂层的陶瓷或不锈钢组成。该方法和 具有不同敏感程度的膜片可用于执行每个四十次的测量。测 量下限是 10-5 hPa。

电容式膜片真空计的设计

图 5.2: 电容式膜片真空计的设计

限制作用有:

  • 由于温度影响,电容器极板之间的间隙会发生变化
  • 低温下作用在膜片上的力将逐渐减小

通过已知温度漂移的电子补偿或通过可传感器保持在恒定温 度的集成加热器可将温度造成的影响最小化。通过使用陶瓷 膜片材料可进一步减少温度的影响;此外,陶瓷膜片还为电 容式真空计带来优异的耐腐蚀性气体性能。

磁悬浮转子计

磁悬浮转子计 (SRG),所谓的气体摩擦计,用于校准目的。 球体被磁力悬浮在真空中并使其快速旋转,此时给驱动器断 电。由于气体摩擦,可从旋转频率减少计算存在的气体类型的压力。在分子流范围内,这些装置测量的压力 $p$ > 10 -7 hPa。装置的校准只依赖于球体,这意味着经校准的球体可作 为传递标准。这些真空计不适合于真空工艺,因为随着压力 下降,测量过程所需的时间增加。

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