彈性元件真空表的結構與工作原理
利用彈性元件在壓差作用下產生彈性變形的原理制成的真空測量儀表稱為彈性元件真空表。在結構和外形上與工業用壓力表類似,一般用于粗真空(102~105 Pa)的測量。根據變形彈性元件分類,這類真空表通常有彈簧管式、膜盒式和膜片式,其結構如下圖所示。
彈簧管式真空表(如圖a所示)由連通被測真空系統的螺紋接頭7、單圈彈簧管4、連桿3、齒輪傳動機構2、指針1及外殼8等組成。測量時,彈簧管4外面為大氣壓,其內部為被測壓力,在內外壓差的作用下,彈簧管產生變形,使其末端發生位移,借助連桿3帶動齒輪傳動機構2,使指針1回轉,以其在刻度盤上的位置指示被測系統的氣體壓力。
圖 彈性元件真空表結構示意圖
膜盒式和膜片式真空表采用彈性膜盒和彈性膜片作為壓力敏感元件(即彈性變形元件),分別稱為膜盒式真空表和膜片式真空表,其結構分別如圖b和圖c所示。膜盒5外面為大氣壓,其內部為被測壓力;膜片6一側為大氣壓,另一側為被測壓力。在壓差作用下,膜盒或膜片產生變形,其中心部位發生位移,借助連桿3帶動齒輪傳動機構2,使指針1回轉,以其在刻度盤上的位置指示被測壓力。
彈性膜盒5實質上相當于兩片膜片,因此真空技術網(http://smsksx.com/)認為膜盒式真空表的靈敏度較高,適用于較低壓力的測量。
彈性元件真空表中彈性元件的常用材料有磷青銅、黃銅及不銹鋼等。為了測量含有腐蝕性氣體的系統壓力,可以采用不銹鋼,有時也采用石英作彈性元件。例如,很薄的石英多圈彈簧管具有較高的靈敏度,借助于光學測量機構,能測量1Pa左右的低真空。