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真空冷冻干燥机常用真空测量仪器

时间:2020-01-06 点击次数:175

冻干机也叫真空冷冻干燥机,就是冻干升华过程中是在真空状态下完成的,而这过程真空度的好坏,决定了产品的质量及冻干的效率,因此在真空冷冻干燥机上真空的数值非常关键,真空的控制非常重要。而获得可靠的真空数值才能利用这个数值去分析和验证我们的设计,将冻干效率提高,冻干制品质量提高。真空测量的仪器叫真空计,也叫真空表,是测量真空度或气压的仪器,而不同的真空范围应用的真空计也不同真空计是利用不同气压下气体的某种物理效应的变化进行气压的测量在科研和工业生产中广泛使用。按照真空计测量原理所利用的不同的物理机制,可将主要的真空计分为三大类,分别是利用力学性能、利用气体动力学效应和利用带电粒子效应的真空计。

利用力学性能测量的真空计典型的有波尔登规和薄膜电容真空计;利用气体动力学效应的典型真空计有皮拉尼(Pirani)电阻真空计和热电偶真空计;利用带电粒子效应的典型真空计有热阴极电离规和冷阴极电离规。而应用在冻干领域的真空计常见的就是皮拉尼(Pirani)电阻真空计和薄膜电容真空计。

皮拉尼(Pirani)电阻真空计也叫做热电阻真空计,它是利用电阻与温度之间关系的原理工作的。工作原理是:真空度不同,单位体积内的空气分子数就不同,对于正在发热的电阻丝带走热量的能力(散热能力)就不同,电阻丝温度就不同,因为电阻丝的电阻率是温度的函数,所以不同的真空度就引起了电阻率的不同,电阻就不同,电流在电阻丝上的压降就不同,根据电压的变化就能换算出空气压强,也就是真空度。实际的皮拉尼真空计一般做成四臂电桥,并有用于温度补偿的电阻丝与其串联。

皮拉尼真空计

薄膜电容真空计简称电容真空计,,又称CBB电容,它有聚丙烯膜和聚酯膜两种介质分类,聚丙烯膜的特性是高频损耗极低、电容量稳定性很高、负温度系数较小、绝缘电阻极高、介质吸收系数极低、自愈性好、介电强度。电容薄膜真空计是一种绝压、全压测量的真空计,原理是把加于电容薄膜上的压力变化产生膜片间距离的变化,即产生了电容的变化,再通过鉴频器把电容变化转换成为电流或电压的变化,组成为输出信号,所以,它的测量是直接反映了真空压力的变化值,而且只与压力有关,与气体成分无关,即:薄膜真空计是一种直接测量式的、全压型的真空计。

电容真空计

皮拉尼真空计的测量范围一般在0.1Pa至1000Pa,满足冻干上的真空使用范围,而和电容真空计比价格相对来说便宜,一般应用的较多。但是皮拉尼真空传感器由于是基于热的原理,在蒸汽多的时候测量的数值会偏高,到后期升华结束时测得数值能与电容真空计测量数值一致,也就是由于这个特点,一般可以配一个皮拉尼真空计和一个电容真空计,通过真空测量的数值的对比来判断冻干终点,当冻干终点到来时,两个真空计的数值趋于一致。

如果预算有限的话,一般冻干机上配皮拉尼真空计,如果预算够的话,建议两个都配,这样可以判断冻干终点,能有助于冻干效率的提升研究。

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