XRS-8 热偶真空规管

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热堆规是一种结构特殊的热偶真空规管。它设计有一种温度补偿系统，克服了一般热偶真空规管真空读数受环境温度影响的弊端。它能给出可靠且不受环境温度影响的真空压强读值。在西方发达已成为一种当代普遍采用的高低真空测量器具。热堆规主要用于低温贮槽、槽车、冰箱、空调生产以及一些精度要求较高的真空设备的真空测量。

2、结构及原理：

在我国，低真空测量领域还大量使用着传统型的热偶规管（thermocouple gauge tube）。但在各工业已不再推荐使用热偶规管，而代之以热堆规管（thermopile gauge tube）。热堆规管简称热堆规，因加热温度低，以其达到的安全性、准确性、稳定性和可靠性水准成为当今真空测量与控制领域的新器具。热偶规中只存在一个热电偶，而热堆规中却是由多个热电偶串并联所构成的。比如典型的美国海斯汀公司热堆规（参见图1）的敏感元件热偶则是由三个材料组成均相同的贵金属热偶AO、BO、CO（见图2）构成，其中两个尺寸相同的热偶AO和热偶BO以热电势正性端相连形成热丝热偶AOB。热偶接点为a和b。第三个热电偶CO，也以热电势正性端与热丝热偶AOB的重点O相连，形成补偿热电偶CO，热偶接点为c。三个热电偶的端点ABCO均固定在相对较粗大，且具有较高热导率的支杆上，使其始终保持在环境温度T_C。当在热偶AOB上施加1kHz左右的低压交流正弦波电源后，热丝热偶的温度随加热功率的增加而上升。当输入热丝热偶的加热功率与热丝热偶因传导散热达到均衡时，其热偶接点a，b的温度达到均衡，温度为T₁，此为热端接点，由此产生相应的热电势。补偿热电偶未被加热，保持在环境温度T_C，故热电偶接点c的温度也是T_C，此为冷端接点，只产生随环境温度变化的随机热电势。对于环境温度，所有热偶接点均会产生相应的随机热电势。但由于热丝热偶AOB和补偿热电偶所产生的随机热电势大小相等，性相反，响应时间相同，所以补偿热偶地补偿了环境温度及其其它所产生的随机效应。