凍干過(guò)程中的真空計(jì)

前言

在凍干的監(jiān)控過(guò)程中，要相信真空數(shù)據(jù)。不要相信產(chǎn)品溫度數(shù)據(jù)。因?yàn)槲覀冏x取到的產(chǎn)品溫度，總是在欺騙你。

一次干燥過(guò)程中的真空數(shù)值設(shè)置和控制，基本是整個(gè)工藝過(guò)程中最重要的參數(shù)。

所以，之前寫(xiě)過(guò)一篇：凍干過(guò)程中的真空泵

此篇詳細(xì)講解一下：真空測(cè)量-真空計(jì)

接下來(lái)還會(huì)單獨(dú)再寫(xiě)一篇：真空控制

1 壓力單位

2 真空計(jì)

真空計(jì)有各種類(lèi)型，如下：

·       Bourdon Gauge  波頓管式壓力計(jì)

·       Capacitance Manometer  電容真空計(jì)

·       Thermocouple Gauge 熱電偶?jí)毫τ?jì)

·       Pirani Gauge 皮拉尼壓力計(jì)

·       Hot Filament Ionization Gauge 熱絲極離子真空計(jì)

·       Cold Cathode Ionization Gauge 冷陰極電離真空計(jì)

·       Residual Gas Analyzer 殘余氣體分析

·       McLeod Gauge 麥克勞德真空計(jì)

·       Spinning Rotor Gauges 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子真空計(jì)

·       ...

3 真空計(jì)測(cè)量范圍

不同類(lèi)型真空計(jì)，有不同的測(cè)量范圍（量程）：

4 BOURDON GAUGE   波頓壓力計(jì)

工作原理：氣體壓力不同，指針位置不同，指示出來(lái)的數(shù)值就不同。

波頓壓力計(jì)，因?yàn)闊o(wú)法校準(zhǔn)，不能用于凍干過(guò)程監(jiān)控。只能用于粗效真空的了解。

5 CAPACITANCE GAUGE 電容真空計(jì)

Range 范圍 :   4 decades (starting at 1000T to .1 Torr)

Response 響應(yīng)速度:  Very Fast 非?？?/span> -<1 msec

Application 應(yīng)用:   Process Pressure Control  過(guò)程壓力控制

Accuracy 準(zhǔn)確性:  +/- .25% Full Scale 全量程

測(cè)量絕對(duì)真空數(shù)值

壓力數(shù)值和輸出的電容數(shù)值是線性的關(guān)系

原理：真空度不同，則膜的位置不同。膜的位置不同，輸出的電容數(shù)值不同。壓力和輸出的電容為線性關(guān)系。

6 皮拉尼真空計(jì)

原理：真空度不同，單位體積內(nèi)的空氣分子數(shù)就不同，對(duì)于正在發(fā)熱的電阻絲帶走熱量的能力（散熱能力）就不同，電阻絲溫度就不同，因?yàn)殡娮杞z的電阻率是溫度的函數(shù)，所以不同的真空度就引起了電阻率的不同，則電阻就不同，電流在電阻絲上的壓降就不同，根據(jù)電壓的變化就能換算出空氣壓強(qiáng)，也就是測(cè)量真空度。

·       皮拉尼真空計(jì)的校準(zhǔn)氣體是氮?dú)?，?dāng)測(cè)量氮?dú)鈺r(shí)，皮拉尼真空計(jì)和電容式真空計(jì)顯示相同數(shù)值。

·       需要注意的是，水蒸氣的熱導(dǎo)率約為氮?dú)獾?/span>1.6倍。所以同樣的絕對(duì)真空度，如果是水蒸氣時(shí)，數(shù)值會(huì)比氮?dú)飧呒s60%。

7 一次干燥凍干終點(diǎn)

·       利用以上特性，因?yàn)橐淮胃稍镞^(guò)程中腔體壓力主要來(lái)源為升華的水汽，因此如果在干燥腔同時(shí)配置皮拉尼真空計(jì)和電容式真空計(jì)，則皮拉尼真空計(jì)的數(shù)值總是高于電容式真空計(jì)。直到凍干終點(diǎn)，氣體成分從大部分為水蒸氣變成大部分為氮?dú)?，兩個(gè)壓力計(jì)數(shù)值趨于一致。

·       此方法為TELSTAR凍干工藝實(shí)驗(yàn)室最為推薦的（最準(zhǔn)確、便捷經(jīng)濟(jì)）尋找一次干燥凍干終點(diǎn)的方法。

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