測定に使用されるピラニゲージとは何ですか？

ピラニゲージは、真空内のさまざまな圧力でのガスの熱伝導率を測定します。最も簡単に言えば、特定のガスがさまざまなレベルの加圧で熱をどれほど速く吸収するかを示します。これらの測定は、精度を確保し、測定されるサンプルの汚染の可能性を排除するために真空内で取得する必要があります。

1. 歴史

   • 有名なドイツの物理学者であるMarcello Stefano Piraniは、1880年にベルリンで生まれました。彼は教育を受け、博士号を取得しました。数学と物理学の分野で。 1904年、彼はシーメンスとハルスケの子会社に加わり、電球技術の改良に焦点を当てました。 1906年、ピラニはピラニゲージを開発し、ガス排出ランプでの彼の作業を精製および促進する手段として、さまざまなガスでの熱伝達の特性を測定するのに役立ちました。現在も使用されているピラニゲージは、今日使用されている最新の高効率ガス排出電球の開発において極めて重要でした。

   関数

   • 金属フィラメントは、ガスで満たされた真空チューブに吊り下げられています。電流がフィラメントを通過して、直接抵抗によって与えられた温度に加熱されます。これは、金属加熱コイルを備えた最新の電気ヒーターで使用されるのと同じプロセスです。ガスの分子が接触すると、フィラメントは熱を失います。導出された測定は、使用されているガスの熱伝達特性と真空システム内の圧力レベルの関数です。その結果、Piraniゲージを使用して両方の要因を測定できます。

   設計

   • ピラニゲージのフィラメントは通常プラチナですが、他の金属を使用できます。真空システムは通常ガラス構造であり、システムは金属コネクタまたはガラスジョイントの周りにゴム製のOリングで密閉されています。フィラメントは電気回路に接続されており、真空内で発生する熱伝達の正確な測定を行うために較正する必要があります。

   代替

   • ピラニゲージは、この種の最も人気のあるツールの1つです。ただし、真空内の圧力レベルとガスの熱伝達を測定するために使用できるゲージのみではありません。別の同様のゲージは熱電対です。熱電対はピラニとほぼ同じ方法で機能しますが、ピラニゲージよりもはるかに低い圧力範囲でのみ正確な測定値を生成できます。ただし、デジタルゲージコントローラーで拡張された場合、業界標準の熱電対は、ピラニゲージとはるかに低い価格で測定できます。

   コスト

   • ピラニゲージは、地元のハードウェアストアで得られるものではありません。実際、これらのゲージのほとんどのディストリビューターはヨーロッパに本社を置いています。発送前または納税料の前のピラニゲージのコストは、2009年11月の時点で600ドルから1,000ドルの範囲です。ただし、技術的およびエンジニアリングの専門知識がある場合は、多数の評判の良いオンラインディストリビューションを通じて購入した独自のキットを使用して独自のピラニゲージを構築することができます。残念ながら、キットのコストに専門的なキャリブレーションのコストが追加された後、努力を正当化するのに十分なお金を節約していないことがわかります。