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石英真空计应用
在风洞中的应用
风洞模型测压试验是获得气动载荷分布和气动特性的重要方法之一。常规高速超声速风洞测压在高于2kPa高压已能够获得较好的精度，但在1kPa以下压强暂无法获得高精度的测量结果。而模型背风区压强测量，测力试验底部压强测量，低密度风洞测压试验等均存在大量微压测量任务。
用石英真空计已能测量0.2kPa-2kPa之间的压强。目前在风动中测量压强要用一细长管道将气体引出，管道长为1.3m，内径为0.9mm。风动中测量压强是要测量压强的分布，即多点测量，这些是与通常的压强测量不同的。多点测量是将石英晶振安装在一个集成箱中，由细长管道通到被测量的位置。晶振测量电路将测量到的晶振电压与电流送到统一的主控板，该主控板就存有32个位置的压强值。
由于在被测压强位置与晶振之间存在细长管道对测量会有影响，其一是使时间常数增大，读数变化缓慢，实验测量在300Pa压强时，时间常数约55秒，在风洞测量中此时间常数仍可接受。其二是细长管道会使测量下限升高。因为晶振位置总会存在一定的放气与漏气，若放气与漏气量为Q，则在晶振处的 很低压强应为P=Q/S，Q为晶振处的放气与漏气量，S为经过细长管道后晶振处的有效抽速。实验测得经细长管道后 很低指示压强为10Pa，这对测量大于0.2kPa压强管道引起了下限的增加，英福康真空计***费用，对测量并无很大影响。石英真空计用于大于0.2kPa压强，测量精度约为15%。
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▲DL-10A谐振阻抗测量电路
近似地谐振阻抗Z为：Z=R×VAE/VDE。其中VAE是AE两点间的电压，VDE是DE两点间的电压。测量了阻抗，由阻抗与气体压强的关系曲线，便可知道气体的压强。例如，DL-10A型石英真空计采用FC135晶振做传感器，阳江英福康真空计***，其阻抗与压强的关系如下所示：▲FC135晶振谐振阻抗与压强的关系
图中纵坐标△Z是谐振阻抗Z与固有阻抗Z0之差。固有阻抗是压强远小于下限即小于10-3Pa的阻抗。横坐标是压强，由图可见，在压强小于100Pa，△Z与P近似成线性关系。在104-105Pa之间，△Z与P的开方成正比。我们将上述曲线存在单片机中，英福康真空计******，测量△Z值，由数码管显示对应的压强值，这就是石英真空计的工作原理。
DL-10A设置一个零点调节按键，当压强小于10-3Pa时，按一下该按键，单片机执行中断程序，将此时的Z值存在单片机的EEPROM中。DL-10A还设置一个大气调节按键，当传感器暴露在大气时，按一下该按键，单片机执行另一中断程序，将此时的Z值存在单片机的另一EEPROM中。当仪器长时间不用或环境温度变化较大时，应进行零点调节及大气调节。
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当压力降至102Pa时，热偶电势E开始增大，这是由于此时气体传导走的热量减少，热丝温度已升高。当压力p继续降低时，热偶电势继续增大，但是越来越缓慢， 很后趋于一定值。此后，p再降低，E不再变化，即热偶真空计已达到其测量极限，这个极限为其测量下限，约为10-1Pa。为了使用上的方便，通常按照p—E校准曲线将毫伏计的刻度改成真空度。用这样刻度的真空计测量时，可直接读出真空度，再也不需要根据测得的p-E校准曲线查被测真空度。
气体种类对热偶真空计的影响热偶真空计对不同气体的测量结果是不同的，这是由于不同气体分子的导热系数不同引起的。但各种气体的p-E校准曲线形状都类同，因此，在测量不同气体的压力时，可根据干燥空气(或氮气)刻度的压力读数，再乘以相应的被测气体相对灵敏度，就可得到该气体的实际压力，即通常以干燥空气(或氮气)的相对灵敏度为1，其他一些常用的气体和蒸气的相对灵敏度如表4-2所示。相对灵敏度表明了气体热传导的性质。
对于气体分子中具有相同原子数的气体或蒸气，其相对灵敏度Sr随分子量的增大而增大。表4-2一些气体与蒸气的相对灵敏度四、热偶规管加热电流的确定由于制造热偶规管所用的材料及工艺等原因，每个规管的加热电流均不相同；在使用过程中也会因规管“老化”使得加热电流变大；此外，不同测量范围的加热电流也有差异。因此，在使用热偶计时，应按不同的量程确定规管的加热电流。
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