熱傳導(dǎo)真空規(guī)原理是將規(guī)管中的一根張緊的金屬絲通以電流J加熱(圖11-19)，在熱平衡時(shí)，輸入的能量為輻射傳熱量(QR)、引線傳熱量(QL)和氣體傳熱量(Qc)之和，即RI2= QR+ QL+ QC
圖11-18 HLP-03型低真空計(jì)原理方框圖 QR=KRA（eT4一￡o T8）QL= KL(T- To)
式中R-金屬絲電阻；T-金屬絲熱力學(xué)溫度；To——規(guī)管壁熱力學(xué)溫度；KR——斯蒂芬．玻耳茲曼常數(shù)[5. 67×1012'W/( cm2．K4)]；A-金屬絲表面積；e-金屬絲熱輻射率；eo——規(guī)管壁熱輻射率；KL與引線材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。
圖11-19熱傳導(dǎo)真空規(guī)原理圖
從式(11-13)和式(11-14)可知，QR和QL與氣體壓力無(wú)關(guān)，而Qc則不同。在高壓時(shí)，氣體分子自由程A《管徑d，氣體的傳熱量Qc為，
式中 Kc——高壓力下氣體的熱傳導(dǎo)系數(shù)；P——氣體密度；可——氣體分子速度；cv——比定容熱容。
因式(11—16)中的P與壓力戶成正比，A與壓力戶成反比，所以Kc與壓力鄉(xiāng)是無(wú)關(guān)的，式（1l一15）可寫成Qc=B(T—To) 式中 B-常數(shù)。
從式(11-17)可知，在高壓力時(shí)，由于Qc與壓力戶無(wú)關(guān)，所以不能利用氣體熱傳導(dǎo)來(lái)測(cè)量氣體壓力（熱傳導(dǎo)規(guī)的測(cè)量上限也由此因素決定）。
在低壓力時(shí)，A》d，分子間無(wú)碰撞，氣體傳熱導(dǎo)僅與戶有關(guān)，則Qc=aAp(T- To)
(11-18)式中 a-熱適應(yīng)系數(shù)；A-自由分子的熱傳導(dǎo)系數(shù)，
式中 R-氣體常數(shù)；
T'-T與To的平均值；
M-氣體的摩爾質(zhì)量。
因此，可利用低壓力下Qc與壓力p成正比的關(guān)系來(lái)測(cè)量氣體的壓力。又由于A與／麗成反比，a和cv與氣體種類有關(guān)，所以熱傳導(dǎo)真空規(guī)的靈敏度因氣體種類而異。
在低一高壓力之間的過渡區(qū)域，Qc與壓力p之間的關(guān)系如圖11- 20所示，屬于從式(11- 18)的自由分子熱傳導(dǎo)的情況逐漸過渡到式(11-17)的與壓力無(wú)關(guān)的熱傳導(dǎo)的情況。
圖11-20 Qc -聲曲絨
式(11-18)中的熱適應(yīng)系數(shù)口定義為Tg - Ti(11-20)a= i=Tl式中 Tl——氣體分子溫度；T2——表面溫度；Tg_一氣體分子(Ti)與表面(T2)碰撞后所具有的溫度。
熱適應(yīng)系數(shù)口與金屬絲的材料性質(zhì)和表面狀態(tài)有關(guān)，也與氣體的種類和溫度有關(guān)。清潔表面的口值要比不清潔表面的口值為小。對(duì)于經(jīng)常暴露在高壓力下的規(guī)管，由于熱絲表面具有吸附層，所以口值較大?？谥祵?duì)熱傳導(dǎo)真空規(guī)的精度和穩(wěn)定性的影響很大。表11-2給出了一些氣體一金屬配組的熱適應(yīng)系數(shù)。
表11-2一些氣體．金屬配組的熱適應(yīng)系數(shù)a
熱傳導(dǎo)真空規(guī)的測(cè)量下限主要取決于QR和QL的大小，Qc則不存在理論下限。
熱傳導(dǎo)式真空計(jì)有好幾種類型，z*常用的是熱偶真空計(jì)和電阻真空計(jì)，也是目前測(cè)量粗低真空的主要工具。
