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低(dī)溫(wēn)的氣(qì)體(tǐ)分子(zǐ)碰(pèng)撞溫固(gù)體時(shí),會(huì)從(cóng)固體奪(duó)取熱(rè)量。通(tōng)過被氣體分子(zǐ)奪取的熱(rè)量(liáng)來計算壓(yā)力(lì)的真空(kōng)計被(bèi)成為熱(rè)傳導真空(kōng)計。熱傳(chuán)導真(zhēn)空(kōng)計主(zhǔ)要被(bèi)應用於中(zhōng)低真(zhēn)空域。代(dài)表(biǎo)性(xìng)的熱(rè)傳(chuán)導真空計包括Pirani真(zhēn)空(kōng)計和熱(rè)電偶真空計。
真(zhēn)空(kōng)企業(yè),在皮拉尼真空(kōng)計的上采用白金絲(sī),代(dài)替傳統燈絲。大大(dà)提了產(chǎn)品穩(wěn)定性(xìng)。穩(wěn)定性(xìng)的(dí)提(tí)使得真空計獲(huò)得(dé)更為廣泛的應(yīng)用。隨(suí)著(zhuó)真空的普及(jí),大量應用於單晶爐設備,滿足(zú)光伏行業(yè)基礎單(dān)晶(jīng)矽(guī)。應(yīng)用(yòng)於節(jié)能燈(dēng)毛管(guǎn)排氣台,解決了以(yǐ)往(wǎng)由(yóu)於火花(huā)檢漏儀(yí)打(dǎ)火和溫成的(dí)真空(kōng)計(jì)死機問題。如(rú)果大家(jiā)仔(zī)細觀察(chá)很多現代真空綫(xiàn)設備(bèi),會(huì)發(fā)現(xiàn)這種Tamagawa真(zhēn)空計小件(jiàn),應用廣泛。真(zhēn)空已經(jīng)隨著(zhuó)商業(yè)業步,走平(píng)常生(shēng)活緊密(mì)相關的(dí)域。
Pirani皮拉(lā)尼真(zhēn)空計構如圖所示。金(jīn)屬(shǔ)圓筒內設有白金細(xì)綫(xiàn),兩端連接電。通過電(diàn)給白(bái)金細綫(xiàn)提(tí)供電(diàn)時(shí),白金細綫會(huì)發熱,氣(qì)體分子碰(pèng)撞白(bái)金細(xì)綫或熱輻(fú)射或通(tōng)過(guò)固(gù)體(tǐ)熱(rè)傳導等方式,白(bái)金綫的熱(rè)量(liáng)會被奪(duó)走。單(dān)位(wèi)時間內以上(shàng)三種方式(shì)奪走的(dí)熱量為Qg,Qr,Qs,則平衡狀態下(xià)時(shí)以下公式成立
Q = I2R = Qg + Qr + Qs (1)
Q是單位(wèi)時(shí)間(jiān)細綫放(fàng)出的(dí)熱量,R是(shì)細綫的(dí)電(diàn)阻,I是(shì)細(xì)綫的電。
氣體(tǐ)的平均自(zì)由行程(chéng)比(bǐ)細綫(xiàn)的直徑大(dà)很多時,Qg通過(guò)自(zì)由分(fēn)子(zǐ)的熱傳導(dǎo)被表示(shì)為(wéi)
Qg = αΛπda(T-T0)p (2)
如(rú)圖(tú)所示,T和(hé)T0分(fēn)別(bié)為細綫和(hé)金屬圓(yuán)筒的溫度,P為氣體壓力(lì),a是細(xì)綫長(cháng)度(dù)。 剩(shèng)下(xià)的(dí)Qs和Qr可以分別表(biǎo)示如下
Qs = Sκ(T-T0)/L (3)
Qr = πdaσε(T4-T04) (4)
(3)是電(diàn)的(dí)熱傳導,其中S是(shì)細綫的(dí)斷麵(miàn)積,κ是固體(tǐ)的傳導(dǎo)率,L是電(diàn)的長度。
(4)式代表熱(rè)輻射,σ和ε分(fēn)別被(bèi)稱(chēng)為常數(shù)和(hé)固(gù)體輻射率。如果(guǒ)保持T和T0定,則(3)和(4)式為常數。如(rú)果用I02R表(biǎo)示定量的固(gù)體熱(rè)傳(chuán)導(dǎo)和(hé)熱(rè)輻射(shè),則式(shì)1可(kě)以(yǐ)表示為
I2R = Ap + I02R (5)
A = αΛπda(T-T0) (6)
I0是壓力為0的時候細(xì)綫的電, 是彌(mí)補固體熱傳導和熱(rè)輻射(shè)而(ér)帶(dài)來的熱量(liáng)損失(shī)。A式是不(bù)依(yī)存壓力的(dí)定數如果已(yǐ)知細綫的(dí)電阻(zǔ)R,電(diàn)I0及定數(shù)A,則可以通過(guò)(5)式求得壓力P。
電(diàn)阻(zǔ)真(zhēn)空(kōng)計(jì)的(dí)