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。
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*、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。
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。
