技術(shù)文章
電容式薄膜規(guī)管的中間裝著一張金屬彈性膜片,在膜片的一側(cè)裝有一個(gè)固定電極,當(dāng)膜片兩側(cè)的壓差為零時(shí),固定電極與膜片形成一個(gè)靜態(tài)電容C0,它與電容C1串聯(lián)后作為測(cè)量電橋的一條橋臂,電容C2、C3和C4與C5的串聯(lián)電容組成其它三條橋臂。
金屬彈性膜片將薄膜真空規(guī)管隔離成兩個(gè)室,分別為接被測(cè)真空系統(tǒng)的測(cè)量室和接高真空系統(tǒng)(pb<10-3Pa)的參考?jí)毫κ?。在這兩個(gè)室的連通管道上設(shè)置一個(gè)高真空閥門7。測(cè)量時(shí),先將閥門7打開,用高真空抽氣系統(tǒng)將規(guī)管內(nèi)膜片兩側(cè)的空間抽至參考?jí)毫?/span>pb。同時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)量電橋電路,使之平衡,即指示儀表指零。然后,關(guān)閉閥門7,測(cè)量室接通被測(cè)真空系統(tǒng)。當(dāng)被測(cè)壓力Pl>Pb時(shí),由于規(guī)管中的壓力差p1-pb,膜片發(fā)生應(yīng)變引起電容C0改變,破壞了測(cè)量電橋電路的平衡,指示儀表上亦有相應(yīng)的指示。調(diào)節(jié)直流補(bǔ)償電源電壓對(duì)電容C0充電,使其靜電力與壓差相等,此時(shí),電橋電路重新達(dá)到平衡,指示儀表又重新指零。根據(jù)補(bǔ)償電壓的大小,就能得出被測(cè)壓力p1,故有
p1-pb=KU2 (12)
式中p1——被測(cè)壓力
pb——參考?jí)毫?/span>
U——補(bǔ)償電壓
K——規(guī)管常數(shù),其值K=Co/d0,Co和d0分別為固定電極與膜片在平衡狀態(tài)下的靜態(tài)電容和間距。
當(dāng)p1》p0時(shí),測(cè)量結(jié)果就是壓力,即
p1=KU2 (13)
電容式薄膜真空計(jì)測(cè)量范圍為10-1~101Pa,其規(guī)管常數(shù)K可通過校準(zhǔn)得到。
近年來,電容式薄膜真空計(jì)取得了重大進(jìn)展,新型的雙電容式薄膜真空計(jì)的問世,提高了該類真空計(jì)的精度,擴(kuò)展了測(cè)量范圍,使其測(cè)量下限可達(dá)lO-3Pa。
單側(cè)雙電容薄膜真空計(jì)具有靈敏度高、氣體的介電常數(shù)不變、壓力讀數(shù)*不受氣體成分影響、反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。如將其規(guī)管參考室內(nèi)加置消氣劑并抽至≤lO-5Pa,就可測(cè)量≥lO-3pa的壓力。