薄膜規(guī)測量值不準(zhǔn)？快看看安裝方向?qū)Σ粚Γ?/h1>

日期：2025-09-14 17:34

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摘要： Q:在傾斜、水平或倒立安裝薄膜規(guī)時，為何有時會出現(xiàn)測量值不準(zhǔn)的情況？ A:INFICON專業(yè)工程師：薄膜規(guī)的精度非常高，通常可達(dá)到讀值的千分之幾，甚至萬分之幾，因此，其測量值對于安裝方向非常敏感。不同的安裝方向下，重力對薄膜規(guī)內(nèi)膜片的影響，都會不同程度地引起測量值的偏差。 薄膜規(guī)的全稱為電容薄膜規(guī)（Capacitance Diaphragm Gauge），其內(nèi)部有一個薄膜，我們通常叫它膜片（Diaphragm），它是測量真空度的核心部件。膜片上與參考腔體（Reference Chamber）另一側(cè)均鍍有一層電極（Electrode）...

Q:在傾斜、水平或倒立安裝薄膜規(guī)時，為何有時會出現(xiàn)測量值不準(zhǔn)的情況？

A:INFICON專業(yè)工程師：薄膜規(guī)的精度非常高，通常可達(dá)到讀值的千分之幾，甚至萬分之幾，因此，其測量值對于安裝方向非常敏感。不同的安裝方向下，重力對薄膜規(guī)內(nèi)膜片的影響，都會不同程度地引起測量值的偏差。

薄膜規(guī)的全稱為電容薄膜規(guī)（Capacitance Diaphragm Gauge），其內(nèi)部有一個薄膜，我們通常叫它膜片（Diaphragm），它是測量真空度的核心部件。膜片上與參考腔體（Reference Chamber）另一側(cè)均鍍有一層電極（Electrode），由此形成了一個電容，如圖①。

電容大小的計算公式為：C=εS/d

（ε為極板間介質(zhì)的介電常數(shù)，S為極板面積，d為極板間的距離）。

為什么薄膜規(guī)對安裝方向敏感？

在薄膜規(guī)中，介電常數(shù)ε和極板面積S為定量，只有極板間的距離d會發(fā)生變化。例如，當(dāng)薄膜規(guī)的傳感器處于大氣狀態(tài)時，大量的分子撞擊膜片形成的壓力，使膜片向參考腔體方向位移形變，d值減小，如圖②；而當(dāng)薄膜規(guī)的傳感器處于真空狀態(tài)時，撞擊膜片的分子減少，膜片上的作用力也減小，使膜片回移，d值則增大，如圖③。電容大小隨著d值的改變發(fā)生變化，而后我們再基于這種變化，計算出真空度的變化。

以上是理想情況下薄膜規(guī)的工作狀態(tài)，而實(shí)際上，除了氣體分子撞擊外，其他因素也會引起膜片的形變，例如，膜片的重力（gravity），環(huán)境溫度等等。

由于薄膜規(guī)的精度非常高，重力對膜片產(chǎn)生的形變就變得不可忽略。例如，當(dāng)薄膜規(guī)垂直安裝時，膜片處于水平位置，重力方向與膜片垂直，作用在膜片上的重力會產(chǎn)生一個附加形變，即Δd；而當(dāng)薄膜規(guī)水平安裝時，重力方向與膜片平行，重力不會引起膜片形變，此時，Δd=0，如圖④。Δd的變化，也會改變電容大小，從而造成測量值的偏差（offset）。

不同安裝方向會如何影響薄膜規(guī)測量值？

當(dāng)薄膜規(guī)的滿量程越小，重力產(chǎn)生的附加形變Δd對測量值的影響就越大，例如，對于100mtorr的薄膜規(guī)，垂直和水平方向安裝，測量值的偏差可能會達(dá)到18mtorr左右。

下列是不同滿量程薄膜規(guī)，在水平和垂直安裝時測量值的差別：

當(dāng)薄膜規(guī)因安裝方向測量不準(zhǔn)時，如何解決？

INFICON薄膜規(guī)在出廠時，通常是垂直安裝進(jìn)行校準(zhǔn)的。若因為安裝方向而造成測量不準(zhǔn)時，您也不用過于著急，只需將薄膜規(guī)按照目前安裝的方向，遵行說明書中調(diào)零的要求和步驟，進(jìn)行一次零點(diǎn)的校準(zhǔn)即可。INFICON的薄膜規(guī)為一鍵調(diào)零，非常方便快捷。

零點(diǎn)校準(zhǔn)操作后，薄膜規(guī)內(nèi)置的程序會自動將重力產(chǎn)生的測量值偏差重新計算和扣除，這樣，您的薄膜規(guī)就會恢復(fù)精準(zhǔn)狀態(tài)啦！

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