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佐藤PHIL皮拉尼真空计:高精度真空测量技术全面解析

更新时间:2025-11-03      点击次数:21

在半导体制造、科研实验和工业生产中,精确的真空测量至关重要。日本佐藤真空(SATOVAC INC.)凭借其约90年的专业技术积累,推出的PHIL皮拉尼真空计系列,以其的性能可靠的稳定性,成为全球真空测量领域的重要选择。

01 产品概述与技术原理

真空技术作为支撑宇宙开发、半导体、平板显示器、能源、医疗等广泛产业的基础技术,其测量精度直接关系到产品质量与科研进展。

佐藤PHIL皮拉尼真空计正是基于这一需求而设计的精密测量仪器,采用先进的热传导原理,为用户提供精准、可靠的真空压力测量解决方案。

皮拉尼真空计的核心原理基于气体分子的热传导特性。其基本构造包含金属圆筒内部设有一根白金细线,两端连接电极。

当电流通过白金细线时,细线会发热,其热量会通过三种方式被带走:气体分子碰撞白金细线(Qg)、热辐射(Qr)以及通过固体热传导(Qs)。

在平衡状态下,满足以下公式:
Q = I²R = Qg + Qr + Qs

当气体的平均自由行程比细线的直径大很多时,Qg可以通过自由分子的热传导表示为:
Qg = αΛπda(T-T₀)p

其中T和T₀分别为细线和金属圆筒的温度,P为气体压力,a是细线长度。

通过保持T和T₀一定,可以将固体热传导和热辐射视为常数,从而建立起电流与压力之间的直接关系,实现真空压力的精确测量。

02 产品系列与型号参数

佐藤PHIL皮拉尼真空计提供多种型号,满足不同应用场景和精度要求。以下是主要型号的技术参数对比:


型号测量范围显示方式特点重量电源要求
PG-D5A1×10⁵~1.3×10⁻¹Pa数字和条形图6个量程自动切换,通信功能,BNC输出1.8公斤AC100V~240V±10%,50/60Hz,30VA
PG-20B6.0×10³~1.4×10⁻¹Pa数字和条形图6个设定点自由分配给触点输出,可选扩展功能未指定未指定
PG-2BM2×10³~2×10⁻¹Pa模拟桌面式,便于携带,固态电路稳定运行2.2公斤AC100V±10%,50/60Hz,8VA
PG-3FM2×10³~2×10⁻¹Pa模拟未指定未指定未指定

从表中可以看出,佐藤PHIL皮拉尼真空计系列覆盖了从大气压到高真空(1×10⁵~1.3×10⁻¹Pa) 的广泛测量范围,能够满足大多数工业应用的需求。

数字型号提供更丰富的显示方式和扩展功能,而模拟型号则以其简洁可靠的特点适用于基础应用场景。

03 核心技术特点与创新

佐藤PHIL皮拉尼真空计融合了多项创新技术,使其在真空测量领域脱颖而出:

宽范围测量与自动切换

PG-D5A型号具备6个量程自动切换功能,测量范围从1×10⁵Pa(接近大气压)至1.3×10⁻¹Pa。

这种宽范围覆盖能力使得用户无需在不同真空阶段更换测量设备,大大提高了工作效率。

智能化显示与操作系统

数字型号采用数字和条形图双重显示方式,使压力信息以易于理解的方式呈现

用户可以同时读取精确的数字值和直观的趋势图,便于快速判断系统状态。

强大的扩展与通信功能

PG-D5A和PG-20B等型号配备了通信功能和BNC输出等扩展功能,可用于各种控制、FA系统等多种用途

PG-20B可以将六个设定点自由分配给触点输出,并配备了可选的扩展功能,如3ch传感器、通信功能和BCD输出

稳定可靠的硬件设计

模拟型号PG-2BM采用固态电路设计,即使在电压波动(90至110V)的情况下也能保持稳定运行。

这种设计提高了设备在工业环境中的适应性,确保在不太理想的电力条件下仍能提供准确测量。

灵活安装与温度补偿

所有型号均采用标准化测头设计,安装φ15mm测头口,便于集成到各种真空系统中。

先进的温度补偿技术有效减少了环境温度变化对测量精度的影响,确保读数的准确性。

04 应用领域与典型案例

佐藤PHIL皮拉尼真空计凭借其性能可靠性,在多个关键工业领域得到广泛应用:

半导体与电子制造

半导体前端处理、液晶显示面板制造过程中,精确的真空控制是保证产品质量的关键。

皮拉尼真空计用于监控溅射、CVD、蚀刻等工艺环节的真空度,确保工艺条件稳定可靠。

科研与实验装置

佐藤真空技术为基础科学的研究开发做出贡献。在表面物理、核能、航天等研究领域,皮拉尼真空计提供精确的真空测量,为科学研究提供可靠数据支持。

医疗与食品工程

医疗卫生、化工领域,特别是冷冻干燥、灭菌工艺中,皮拉尼真空计用于监控工艺过程中的真空度,确保产品质量和工艺重现性。

工业制造与真空冶金

真空冶金和机械工业中,皮拉尼真空计适用于有大量放气和经常暴露于大气的真空设备的测量,提供快速、可靠的真空度监测。

能源与航空航天

在能源领域和航空航天行业中,真空技术对产品性能和可靠性至关重要,皮拉尼真空计在这些领域提供必要的测量保障。

05 真空计选型指南

选择合适的真空计对于确保测量效果至关重要。以下是一些关键选型考虑因素:

测量范围需求

根据应用场景确定需要的测量范围:

显示与控制需求

环境适应性

气体成分考量

不同气体的热导率不同,因此在测量的时候要刻度上需要校对。对于特殊气体环境,需要根据气体类型进行校准,以获得准确测量结果。

06 操作维护与故障排除

正确的操作和维护对于保证真空计的长期稳定运行至关重要:

安装注意事项

日常维护要点

常见故障处理

07 市场前景与发展趋势

随着半导体、新能源、航空航天等高科技产业的快速发展,对真空测量技术的需求持续增长:

技术融合与智能化

真空计正朝着智能化、网络化方向发展,集成更多传感器和数据通信功能,如PG-D5A和PG-20B已具备的通信功能和BCD输出

精度与可靠性提升

基于约90年的专业技术积累,佐藤真空继续磨练真空泵、真空计测器、产生各种真空部件的组件技术,致力于提高产品的精度和可靠性。

应用领域扩展

真空计的应用正从传统工业领域向医疗、食品、环境监测等新领域扩展,佐藤真空将其技术应用于所有真空装置群。

08 结语

佐藤PHIL皮拉尼真空计系列以其的技术性能、广泛的产品适应性和可靠的使用寿命,在全球真空测量领域确立了其重要地位。

从基础模拟型号到数字型号,从半导体制造到科研实验,佐藤产品都能提供精准、高效的真空测量解决方案。

随着工业技术的不断发展,佐藤真空将继续秉持创新精神质量至上的理念,利用多年的经验运用「真空的匠的技能」,制作顾客「想长时间持续使用」的产品。

为全球客户提供更加优质的产品和服务,助力各行业实现更高效、更精确的真空过程控制。


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