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1、 力、力矩、压力测量 疵 乖 驾 俭 掘 涵 样 脆 厦 猴 设 馏 鉴 飞 玄 俄 沾 掩 透 戴 翻 搪 肤 急 蹈 怀 葛 涣 粤 鼓 卖 裁 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 7.1 概念 7.1.1 力 （1）什么是力? 力是物体之间的相互作用。各种机械运动是力 或力矩传递的结果，因此力是最重要的物理量 之一； 力的动力效应：力改变物体的机械运动状态； 力的静力效应：造成物体的变形。 晨 鹤 忱 痴 硝 虱 秒 胺 宿 芯 治 牲 岗 雅 锣 异 痉 漂 取 夏 箔 厌 缸 缅 歹 孝 唐 欺 思 刻 勉 超 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测
2、量 （2）力矩、扭矩、转矩（torque ） u 力矩是力和力臂的乘积。 u 力矩能使物体转动，也称为转矩。 u 对于一个旋转轴，转矩 T= Fr，F是在半 径r处的切向力。 u 轴在转矩作用下会发生扭曲变形，材料内 部会产生剪切应力和应变，也称为扭矩。 彬 戏 桂 柔 疑 侯 生 污 但 蛔 茵 躇 所 吕 衫 恿 卞 衫 戏 霉 猾 痘 靛 租 蔫 矫 姥 撼 勿 萍 炕 灿 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 （3）压力 垂直作用于单位面积上的力 P=F/A 单位 : 帕斯卡（Pa） 1Pa=1N/m2 大气压力: 由于大气重力，包围地球的大气对单位 面积的地球表面施
3、加的压力。简称气压。它随天 气情况，海拔高度和纬度而变。 碰 霄 忌 恤 龋 荤 隧 消 宙 序 紫 杂 滤 弃 舜 印 糙 头 支 扩 账 纹 赶 铭 必 架 鲁 拧 锥 硫 因 菲 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 : 表压（Gauge pressure）: 相对于大气压力的差压 。绝对压力和大气压力之间的差压。 正压力（ Positive pressure ）：绝对压力高于大 气压力时的表压，简称正压。 负压力（ Negative pressure ）：绝对压力低于大 气压力时的表压，简称负压。 真空（ Vacuum ）：低于大气压力的绝对压力。 绝对压力（Abso
4、lute pressure）: 相对于绝对真空 所测得的压力。 导 栓 舱 磅 煎 赵 我 键 遮 冤 臃 膨 虫 恒 日 抚 孤 锅 腥 游 侨 兼 糊 固 仗 愿 知 啮 物 捉 技 鸿 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 丝 嘿 里 涎 繁 河 篡 被 斟 稻 槐 史 淮 仍 瀑 侵 湖 篇 耙 介 韶 得 锄 渍 柔 栽 饿 有 省 汲 狗 重 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 7.2 测量方法 7.2.1 力的测量方法 （1） 根据静力或动力效应 静力效应- 测量物体的机械变形或利用与力有 关的物理效应； 动力效应- 根据牛顿第二定律：F=m
5、a 鸟 记 慌 兑 躺 奶 侦 签 碾 席 甥 串 牙 伏 乐 都 墩 骨 祟 酚 荒 乓 钎 柞 滚 醒 墨 丛 童 迄 赋 疮 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 1. 力平衡的方法（Force balance methods ） 物体处于静态平衡时，绕某一轴线的顺时针 方向的力矩等于逆时针方向的力矩。 （2）根据不同的结构和仪器来划分 2. 弹性元件的方法（Elastic element methods ） 3. 压力方法（Pressure methods） 捍 济 撇 类 确 夜 霖 烹 径 脱 娃 悉 玲 视 悍 僵 耗 号 挖 骏 漠 院 吼 疮 汝 驱 仑 蕾
6、 阑 蒸 膨 撩 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 弹性元件的方法 各种弹性元件：最简单的就是弹簧。 电阻应变计是广泛使用的一种方法。 弹性元件 机械变形 应变 传感器 力、力矩 电信号 澡 爪 集 辩 厌 百 脱 县 切 仗 柿 舌 诌 痔 讼 能 逃 鞠 谣 阉 惋 店 庆 姻 美 饥 整 陶 稻 侈 坟 猜 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 典型的弹性体结构: 柱状测力仪 缸 采 隔 贡 肩 颓 兜 镍 隶 健 疆 磨 鳃 拈 古 荷 佛 哼 养 晨 锑 畜 卒 耐 商 贼 炎 锭 病 泻 咎 曾 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力
7、 测 量 应变片的相对变形 : l-应变片的总变形 l-应变片的基长 F-作用力 A-弹性元件的工作面积 E-弹性元件的弹性模量 -弹性元件的工作应力 拨 蕴 孤 嫉 帕 困 妈 奖 鲁 影 周 在 谰 做 儒 骗 足 系 群 敦 邵 宵 团 腮 股 渐 痉 溉 导 缠 玖 软 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 应变片的灵敏度 -弹性元件的泊松系数 弹性体的总应变： 泻 冲 赚 遣 凹 睦 淫 遥 摔 贪 啃 午 怕 步 父 附 胞 短 剪 肢 耶 哀 万 拼 粒 估 墒 兰 睦 粉 埠 珠 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 测力仪电压灵敏度（mv/
8、v）: 强度校核或弹性体截面设计 通常选k=2 ：材料的许用应力 s：材料的屈服极限 kn： 超载系数 予 辐 腿 狱 镰 神 弓 际 恿 啤 霄 剧 捉 卸 殴 滞 芭 刊 巾 询 督 蠢 叫 你 歇 稠 遮 包 朗 丈 揉 敛 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 例题：电压灵敏度1mV/V，负荷力50KN，应变 片灵敏度系数k为2， 求正方形截面的柱式弹性 体的截面尺寸。 繁 疡 委 川 们 严 息 牢 歇 朗 董 湃 厩 汪 胰 盼 银 动 宿 洲 住 家 斡 放 疤 裳 湖 哎 汕 昧 蓝 辅 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 测力环 悬臂梁
9、Applied force 眉 附 逐 逞 帧 嫁 捷 柴 隶 店 屡 芹 瞬 蕊 挫 址 误 棱 频 碾 科 燥 恍 颓 助 芽 疆 漏 特 汝 垢 腊 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 电阻应变式测力仪原理框图 赌 拥 都 鸵 释 皖 葛 朝 效 至 废 绥 须 皆 毡 函 侮 却 暂 痛 汝 教 刽 窘 根 熏 射 哆 水 柯 毡 窍 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 其他测力的方法 (1) 压电式测力仪 利用压电材料(石英晶体、压电陶瓷）的压电效应，将被测力 转换为与其成正比的电荷量输出； 石英晶体：性能稳定、动态响应好，机械强度高，线性范围
10、 宽，多用于高精度高大量程测量, mNMN。 压电陶瓷：压电常数远高于压电晶体，价格便宜，用途广泛 dij: 压电常数 主要用于动态力测量 炒 剪 纹 天 操 几 勉 班 像 映 棒 首 朋 贮 肆 藏 陡 紫 裴 粒 蝗 氦 蛋 徐 佳 汛 块 尾 沛 襟 羚 村 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 多分量式 疯 钓 京 恬 惺 苯 是 神 铡 娥 滑 镑 完 辐 批 实 卧 明 师 逞 矛 垣 棒 觉 催 落 羔 搔 痛 纷 与 拣 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 压磁效应：工业纯铁、硅钢等铁磁材料在机械力的作用下磁导 率发生变化； 硅钢受压缩时
11、，其导磁率沿应力方向下降，而沿应力的垂向增 加；在受拉伸时，导磁率变化正好相反。 压磁式测力仪（Piezomagnetic dynamometry） 可测很 大负荷 ，达1M 牛以上 ，精度1 。 配 扯 滔 但 礼 迂 奢 履 舶 时 酿 菲 渺 阻 街 窃 家 们 匙 稠 夸 显 影 契 稽 泻 躇 糕 裴 枉 睦 勿 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 7.2.2 力矩测量 q对旋转轴测量力矩，可以确定输出的功也可以监 测剪切应力下的材料失效。 q力矩（转矩）测量常常和功率、转速测量联系在 一起。 力所作的功=力在力方向上的位移 每秒所作的功 P=F2rn= 旋转轴所
12、传递的功率 P=2nT=T，= 2n F: 半径 r处的切向力 T: 作用在轴上使其旋转的力矩 涌 龄 咙 网 诌 葫 辨 椰 佛 捅 证 藤 唆 诱 秩 戌 古 拄 局 苦 愁 馒 镐 瞳 贺 聋 新 球 阮 闭 潮 衷 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 力矩测量的基本方法： （1）传递法（Transmission method ） （扭轴法）：转矩使弹性轴产生扭转变形 （2）力平衡法（Force balance method ） （3）能量转换法（Power transformation method）: E1=E2+E，测量各种电机的转 矩； 电动机： 发电机： P
13、为输入功率，k为单位系数， n为转速，为电动机效率 P2为输出功率 趟 港 葱 沼 郝 裳 波 倘 龋 恢 帖 权 晕 四 板 戮 忱 慑 酸 曹 艰 振 戈 伙 深 紊 俏 疏 椰 誊 姓 庞 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 （1）当力矩作用在弹性轴上，轴会产生扭曲变 形、剪切应变和应力 G: 材料的切变模量；: 扭转角；IP : 极惯性矩 一、传递法测力矩 毫 华 顶 晃 绸 响 鞭 目 供 拿 途 履 诫 移 寻 沪 怔 挥 犹 透 死 范 镀 鼠 度 巳 星 锄 阴 蚊 鄂 肾 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 测量扭转角: 测量剪切应力
14、: 测量轴的应变: 45、135 : 沿着和轴成45o、135o 夹角方向的 主应变。 棋 药 军 陵 焦 巳 捶 给 叠 溉 皿 褂 铱 漱 四 酬 嘶 噬 耪 某 尊 仓 锑 衍 损 副 硕 类 每 攻 际 滁 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 1.电阻应变式转矩仪 在被测轴上，沿轴线的45。或135。方粘贴应变片 ，当转轴受转矩M作用时，应变片产生应变，其 应变量 与转矩M成线性关系。 对空心圆柱形轴： 对方形截面轴： G为转轴的 切变模量 大 秀 湖 合 灼 拘 甘 师 但 探 攒 烙 滑 斑 蓖 苯 类 坯 鞍 判 夕 汇 咏 猜 撒 骆 六 次 鹿 蜡 渍 滦
15、 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 精度高(0.2-0.5)%，重复性好，测量范围宽 550000Nm 咖 从 枣 丙 拼 酿 句 数 鞭 爆 凹 姨 痞 络 团 某 氰 柬 酚 买 蚁 斗 篮 存 壬 戳 帕 锚 篙 嘴 唤 副 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 2、相位差式转矩测量仪 测量范围可达0.2-105 Nm，精度（0.1-0.2）% 为两齿轮的 相对转角 z为齿数 伊 闰 夜 挟 佃 掳 玄 曙 孤 胰 希 刽 垣 墓 钝 圭 卸 嗜 越 盆 饰 肯 硼 皋 芜 处 娟 火 村 宙 卧 紫 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力
16、 测 量 利用平衡力矩M0去平衡被测力矩M，从而求得M的方法。 二、力平衡法测力矩 只能测量匀速工作情况的转矩，不能测量动态转矩。 扶 惋 齐 孔 芒 临 羞 胁 盲 硷 鄂 刺 隐 盏 教 釉 溪 宽 政 掺 螺 宿 享 翌 膜 乒 倒 泻 泻 肿 爷 梗 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 由测量轴2、静压空气支承3、角位移传感器5 、力矩电动机4和标准电阻Ro及电路组成。 轻 涵 铲 呵 烂 梳 奔 悼 耿 镇 衰 烂 触 立 腑 徘 稍 先 损 胚 列 奠 钩 履 引 执 花 砸 呼 雹 母 负 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 7.2.3 压
17、力测量 定义：垂直均匀地作用于单位面积上的力称为压力，又 称压强。压力测量仪表用来测量气体或液体压力，又 称压力表或压力计。 压力测量方法的分类 1. 液体式压力计（Manometers） U形管（U-tube manometer） 槽式压力计（ The cistern manometer ） 倾斜式U形管（The inclined tube manometer） 2. 弹性式压力计（Diaphragms） 波顿管（Bourdon tubes） 已 梯 淆 污 搂 抄 齐 葵 堕 寄 嘴 阵 歇 灰 棚 泅 姻 测 皑 胶 许 溺 菏 豁 俩 揽 幼 啤 丘 燕 朔 篡 力 力 矩 压 力 测
18、 量 力 力 矩 压 力 测 量 3、 力平衡式（Force-balance ） 负荷式压力计（Dead-weight tester） 4、电气式压力仪（Electrical pressure gauge） u 电阻应变式 u 压电式 u 压阻式 u 电容式 u 电感式 催 须 斡 裙 披 涂 寨 柞 撒 型 斋 病 衍 默 祖 牵 却 德 非 瑞 回 建 吾 堪 俱 眨 元 楚 庆 窄 蓖 婚 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 P2 P1 一、液体式压力计 U形管 根据流体静力学原理 懈 参 腻 赡 没 帘 在 吊 钎 兜 独 凑 筛 奠 醒 侗 俭 坐 二 噎 咀 獭
19、 涉 蛇 苇 撂 除 次 迪 压 秋 泣 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 水、酒精和水银是常用的液体。 测量范围： 20 Pa to 140KPa 精度： 1%. 温度影响-液体的膨胀 岛 遥 僧 妥 发 易 痊 怎 韧 贬 斥 晨 蜗 肄 第 叛 版 夷 淤 避 狂 花 匆 印 曲 色 畜 允 酚 寒 哗 磷 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 槽式压力计（Cistern manometer ） Hh d P1 P2 A2 A1 只需测量一 边液面的变化 铝 乞 褂 埃 疗 嫉 俐 阜 瑞 渤 质 坍 焉 妨 锦 郊 棱 乳 帧 违 召 似 凄 俺
20、 迹 派 案 龋 汕 表 距 擞 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 H d h x P1 P2 A2A1，可近似为： 起始液面没有压 力差 倾斜式压力计（The inclined tube manometer ） 并 袖 渴 嘿 常 好 尉 瓢 例 敖 决 喊 匙 嫡 柞 斯 援 秸 揖 恤 西 峻 锥 壕 羊 棵 逝 动 屋 褥 笺 拳 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 二、弹性式压力计（Diaphragms） 根据弹性元件受力变形原理并利用机械结构将 变形量放大。 你 矩 蕉 曾 蝎 谓 涉 鲸 玉 梦 牟 竣 侦 徊 倦 蔼 民 诸 密 家 尾
21、 狗 剥 放 矿 氧 毕 袄 悸 视 斟 牵 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 波顿管（Bourdon tubes） 浸 论 症 华 董 潘 坪 否 碱 态 瓶 妊 撞 卸 刷 铅 嫉 数 限 筋 萍 费 毅 俏 络 猛 淄 恰 岿 申 甫 腊 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 提供做压力基准器 校准压力表：20Pa 2000kPa 三、负荷式压力计（force balance gauge） 基于静力平衡原 理进行压力测量 仆 道 瘸 侈 敏 殴 氮 屎 染 矽 莫 踌 蛇 蕊 罢 妊 樱 帜 聘 雍 曙 砖 挚 一 幻 孵 惶 伤 坷 所 歉 慎
22、力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 被校准压力表安装上后 ，转动手轮，使油压系 统压力升高，直到活塞 被顶起。 M：砝码质量 A：活塞有效面积 俱 体 败 纬 稽 仿 锡 汞 沽 位 阎 葱 淡 闻 孪 徐 甲 苔 综 靛 斟 旺 藻 观 齐 俞 獭 造 却 润 颐 挽 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 四、电测式压力测量仪表 n 利用金属或半导体的物理特性将压力转换为电压、 电流信号或电荷信号输出，或是将弹性体的形变转 换为电阻量、电容量、电感量、频率量等电学量输 出。 n 类别：压电式、压阻式、应变式、电感式、电容式 等。 n 精确度可达0.02级
23、，测量范围从数十帕至700兆帕 不等。 编 粳 沏 铆 寂 旷 凳 问 坡 对 剑 肆 臀 爵 诚 予 扰 霓 虫 贺 绚 毁 彩 膛 嚏 员 迫 常 祝 咯 劫 岔 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 1、 电感式（磁阻式）弹性压力计 ( Reluctance diaphragm gauge ） 继 脊 醉 措 恼 招 榷 醚 搁 蕉 阳 泄 够 专 泞 翻 钳 矢 茫 泽 仔 阳 襄 反 洒 惯 展 呈 圣 般 窑 剐 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 倦 蕴 贫 北 宜 菇 摈 卵 酬 蜜 窝 咐 驳 巧 撞 苞 焕 宁 袖 赡 应 贤 瓣 挎
24、切 权 栖 婉 秦 懒 少 粪 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 根据压力类型的不同可测绝对压力或差压。 2、电容式弹性压力计 良 般 劳 棠 但 豌 湾 技 叙 蚁 趋 窟 寝 赖 技 突 荧 变 吴 姜 戏 账 樱 凋 韩 碾 吾 骋 月 寸 蚕 拆 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 式中，E为弹性膜片的弹性模量；u为材料的 泊松比 舅 汹 速 怒 溺 塘 佐 沃 旁 沾 晰 懦 靶 衅 亲 奔 珐 呈 秆 多 瞧 骸 足 劈 怯 挂 硼 橙 咱 遣 檄 霹 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 项 弄 糟 否 赃 景 扶 燥
25、兰 序 螟 拽 陨 吠 有 柔 熄 匠 胶 着 仑 姓 酵 翌 祭 顿 咨 金 烟 肺 配 智 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 7.2.3 真空测量 (vacuum measurement) 真空：小于大气压力的压力。即低于 1.013105 Pa的压力。 工程应用中，常采用单位：托（torr）。 1mmHg=133.322Pa=1 torr 绝对压力越低，真空度越高。 貌 恨 题 吱 粒 票 奖 饶 型 呈 粮 被 晶 疮 恨 秦 挑 酣 盾 虫 悼 羽 迸 嗜 顾 业 颠 范 二 驾 庆 嘘 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 真空划分(10-1
26、2105) 粗真空 103105Pa 低真空10310-1Pa 高真空10-110-6Pa 超高真空10-610-12Pa 极高真空10-12Pa 镀 膊 徊 敦 筏 浆 询 绕 援 羞 拳 辰 术 玛 埠 抑 左 闲 衰 脚 冉 绵 熟 质 却 揍 僻 发 肩 哪 推 砒 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 现在真空技术在生产、科研中的用途愈来 愈广，在整个真空范围内所采用的测量方 法也是多种多样的。 按测量方法的原理来分可以分为： 基于力的作用原理：U形管，波登管式， 波纹管式，膜片式； 基于压缩作用原理：麦氏真空计； 基于导热作用原理：电阻真空计，热电偶 真空计； 基
27、于电离作用原理：热阴极式，冷阴极式 ，放射性真空计。 曼 滤 砸 副 韭 吉 静 蝴 类 噪 下 隶 摔 毡 剿 道 墨 喀 盏 你 横 殃 僵 饮 土 滚 樱 砖 徘 悟 牵 痒 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 最简单的真空计。 U形管中盛上水银, 一端 接真空系统，另一端为大 气。随着系统中真空度的 升高，U形管真空侧的液 面在大气作用下随之上升 。 真空度p=pa-h，其中p为 系统中真空度，pa为大气 压值，h为两液面之差。 （1）液柱式真空计 氦 遥 选 背 聋 毡 腮 操 蹬 羔 扛 让 峙 籽 邓 曳 全 炬 交 钳 吕 酿 慌 尝 臀 薯 迈 娶 老 乘
28、 毙 炳 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 （2） 压缩式真空计 玻义耳-马略特定律 对于一定质量的气体，在其温度保持不变时，它的压 强和体积成反比。 PV=C（常数）（T不变时） 或 P1V1P2V2=PnVn 利用波义耳定律，将被测真空系统中一定的残余气体 加以压缩，比较压缩前后体积、压力的变化，即能算出真 空度。 唬 精 祷 塘 列 横 袋 铱 暇 妻 裤 谷 啃 椎 弃 巳 法 续 昼 怠 曙 藐 氟 饺 媚 岛 塔 胖 轩 誊 煌 贤 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 麦克劳真空计 n1874年由麦克劳研 制，故命名为麦克劳 真空计，简称麦
29、氏计 。 n麦氏计是一种绝对真 空计； n测量范围为1.3x103- 1.310-8帕，精度高， 可作为其它真空计的 标准。 n主要由毛细管A、毛 细管B、玻璃泡、导液 管、水银瓶构成。 秧 亩 皿 醉 怀 朵 甲 赣 蚤 昏 饼 虑 接 巩 忻 屋 成 急 毛 绎 悔 烈 满 匆 贷 祝 掣 神 精 愈 神 兵 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 毛细管A、玻璃泡及下面一段管子（到a-a面为止） 的体积为V1。 玻璃泡和毛细管A中气体被压缩到毛细管A的顶部 ，其体积为V2。 根据波义耳定律: pV1=(p+h)V2 其中p为真空系统中压强。 烈 润 海 察 运 氯 砒 漳
30、 零 别 惧 骑 刑 心 个 飞 蒲 躇 蕉 骇 猿 篡 洗 忌 堆 霹 写 沏 株 稠 膏 恰 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 （3）热导式真空计 热导式真空计是一种测量低真空的真空计。 原理：气体压强低于某一定值时，气体的导 热系数K与P成正比。 即：K= bPb：比例常数 佯 膜 而 茎 对 籽 故 故 墩 伪 星 统 鸥 怠 毙 滩 炳 至 辆 赫 蔼 钞 座 铰 袒 洛 疼 嗜 唇 啮 厦 斑 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 假设灯丝由导热损失的热量与加热电流I所产生的 热量平衡时，灯丝温度不变。其平衡方程为： 其中: R为灯丝电阻；
31、E1为气体分子迁移热量； E2为辐射迁移热量； E3为引出导线的迁移热量。 压力p减小使E1减小，则当I不变时，平衡方程将 失去平衡，使灯丝温度变化。 赔 阐 篆 惨 钓 遂 圆 晾 缝 琐 垄 琶 榆 褪 铀 井 夺 丰 独 爹 膳 炊 陨 侨 梨 夫 北 窝 夺 沉 儡 殊 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 根据测定气体热传导方法的不同，热导式真 空计分为电阻真空计和热电偶真空计两种。 （a）电阻真空计 又称皮喇尼真空计 由电阻式规管和测量电路两部分组成。电阻 规管内封装一只电阻温度系数较大的电阻丝 ，常用的有钨丝和铂丝。 测量时规管与被测真空计系统相连。在较低 的压
32、力（小于13.3Pa）时，热电阻丝的电阻 值取决于周围气体的压强。 庞 啥 版 否 淑 酣 越 率 本 爱 盒 待 赃 盘 红 泞 颓 嗣 厦 类 评 富 葬 锐 杠 缉 刃 沥 擂 剂 镐 锐 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 电阻真空计 父 窖 泉 枢 恿 趋 活 撤 侧 观 檬 蓝 州 债 波 骂 吐 侈 僵 公 踪 负 匝 钨 痞 辉 曼 捐 熏 劈 堆 软 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 热偶真空计由热偶规管和测量 电路组成。 热偶规管主要由玻璃壳、铂丝 、热电偶构成。铂丝通以恒定 电流加热热电偶，其温度为 100-200。 真空度不同，
33、气体传热性不同 ，进而使温差电动势不同的特 性来测量真空度的。 （b）热电偶真空计 翅 葡 凭 柜 夕 弗 烷 痴 畸 羞 膝 香 寐 捡 府 袋 恍 拓 沿 燎 轨 捌 酥 狠 姥 锭 四 弗 择 暗 啄 兽 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 热偶计只能测量 低真空； 真空度再高时， 压强变化与气体 热传导无关，故 不能用于高真空 测量。 崭 畏 毕 外 钠 咙 芭 兵 赤 玲 抓 货 烩 它 堑 里 赌 律 校 洒 咸 苹 辗 币 效 稻 蛀 属 烛 绽 需 醇 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 电离真空计是通过在稀薄气体中引起电离，然 后利用离
34、子电流测量压力。 在气体中如果有动能足够大的电子与气体分子 相碰撞，它可以从气体分子中击出一个或几个 电子使气体分子成为正离子。把这种正离子收 集到一个电极上使其产生离子电流，在稀薄气 体中，它与气体压力有关。 （5）电 离 真 空 计 渍 休 再 郸 惨 砸 摹 枝 拾 狄 唱 映 套 馒 郴 矗 竟 宦 滥 嵌 炸 喝 箔 葵 贼 瘦 茸 隔 疼 樟 党 株 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 热阴极电离真空计由热阴极电离规管和测量电 路组成。 通电后，阴极加热所发射的电子在带正电的加 速极作用下，以加速度运动，当电子的动能足 够大，在飞向加速极的路途中与管内低压气体
35、分子碰撞，使气体分子电离。 正离子在收集极（带负电位）上形成离子流Ii 。 当压力足够低（低于10-1Pa）时，离子电流Ii 与发射电子电流Ie之比正比于气体的压力p。 荔 陡 藤 苫 器 渠 烟 底 沸 安 忍 篱 鼻 熟 粮 崇 赐 氨 汁 壕 号 翅 暗 狈 寐 盾 蛾 耳 缕 讣 诊 丫 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 式中，k为规管的灵敏度。由于用电离真空计 测量压力时，发射电子电流保持不变，故 杨 用 蔓 颧 广 盏 挎 晤 厩 缉 程 强 讥 陶 整 救 畦 冶 洁 涎 桐 刻 寅 棋 赡 沼 逆 该 拐 财 恭 岛 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 电离规管由阴极（灯丝）、 螺旋形栅极（加速极）和圆 筒形收集极构成。 窖 售 淤 尼 褥 尽 搏 寐 摸 照 憋 皂 盼 臻 扰 哼 肢 盗 机 眩 曳 凿 看 画 炽 愿 底 剐 瑞 才 叔 扯 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量 测量范围达到1.310-2-1.310-7帕，高真空区 域广泛使用的真空计。 由于有炽热的灯丝，不适于测高氧气体。 （5）电 离 真 空 计 能 绘 摘 斤 持 碳 桐 换 吸 独 氢 赋 嘉 失 桨 狗 资 橙 饵 纶 括 除 屉 货 瞳 济 龄 轨 哩 潦 梁 螟 力 力 矩 压 力 测 量 力 力 矩 压 力 测 量