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更新时间：2026-06-16 
浏览次数：106在半导体制造、真空镀膜、分析仪器及科研实验等领域，真空度的精确测量是保证工艺稳定与产品质量的关键。ULVAC（爱发科）作为的真空技术综合方案提供商，其皮拉尼真空计系列以高精度、宽量程、强耐用性著称。PS1 是爱发科旗下的一款紧凑型皮拉尼真空计，专为 1.0 × 10⁻¹ Pa 至 1.0 × 10⁵ Pa（大气压） 范围内的中低真空测量而设计，广泛应用于各种需要实时监控真空度的工业及科研设备中。
一、产品概述
PS1 是一种基于热传导原理的皮拉尼（Pirani）真空计。其核心传感元件是一根细长的、具有高温度系数的金属丝（通常是钨丝或铂丝），被封装在一个与真空室连通的小型管状传感器内。工作时，恒定的电流通过金属丝使其加热至一定温度（通常远高于环境温度）。金属丝的热量会通过周围气体的热传导和热对流散失掉——气体压力越高，气体分子越多，带走的热量也越多，金属丝温度随之下降；反之，压力越低，气体分子越少，热量散失越慢，金属丝温度就越高。通过精确测量金属丝电阻随温度的变化（电阻与温度成正比），即可反推出对应的真空度。
皮拉尼真空计的在于结构简单、响应快速、测量范围宽、成本相对较低，且不会像电离真空计那样产生X射线干扰或污染真空系统。PS1 在此基础上进一步优化了传感器设计及温度补偿算法，使其在从大气压到低真空的整个量程内均具有良好的线性度和重复性。
PS1 通常采用紧凑的“传感器+控制单元"一体化设计，也有分体式版本（传感器头通过电缆连接至显示/控制仪表）。其传感器部分通常为 NW（KF）法兰或 1/8 英寸管螺纹接口，方便安装于真空腔室或真空管路上。控制单元配备高亮数字显示屏，可实时读取真空度数值，并具备 设定点（Set Point） 输出功能——当真空度达到预设阈值时，输出开关信号，用于控制阀门、泵或报警灯等外部设备，实现自动化连锁控制。
该型号广泛兼容爱发科及第三方真空系统，并支持多种常用单位（Pa、Torr、mbar）的切换显示，满足不同地区和行业的使用习惯。
二、技术参数
以下为 ULVAC PS1 皮拉尼真空计的典型技术规格（具体以最新数据为准）：
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 测量原理 | 皮拉尼（热传导式） |
| 测量范围 | 1.0 × 10⁻¹ ～ 1.0 × 10⁵ Pa（即 0.1 Pa 至 大气压） （对应 7.5×10⁻⁴ ～ 760 Torr） |
| 精度（典型） | ±10% ～ ±30% 读数（不同压力区间差异较大） 在 1 ～ 10⁴ Pa 范围内精度最高 |
| 重复性 | ±2% 以内 |
| 响应时间 | < 30 ms（压力突变时） |
| 传感器材质 | 不锈钢（SUS304）或 镍基合金 |
| 灯丝材料 | 钨（W）或 铂（Pt），带保护涂层 |
| 接口类型 | NW16 / NW25 KF 法兰（标准），或 1/8"（3.18mm）VCR / 内螺纹 |
| 暴露于真空部分材质 | 不锈钢、钨、玻璃（如适用）、可伐合金 |
| 最大允许压力 | 2.0 × 10⁵ Pa（绝对压力，过压可能损坏灯丝） |
| ** bakeout（烘烤）温度** | 传感器单元：≤ 80℃（法兰处），控制单元不可烘烤 |
| 显示方式 | LED 数字显示屏，4 位半或 5 位 |
| 显示单位 | Pa / Torr / mbar 可选（按键切换） |
| 设定点输出 | 1 点 或 2 点（常开/常闭可设），继电器触点容量：24V DC / 1A（阻性负载） |
| 模拟输出 | 0 ～ 10 V DC（对数线性对应压力）或 1 mV/Pa（线性，可选） |
| 通信接口 | RS-232C 或 RS-485（选配），用于与上位机或 PLC 通信 |
| 电源 | DC 24V ±10%，或 AC 100～240V 适配器供电 |
| 功耗 | ≤ 5 W |
| 工作环境 | 温度：0 ～ 50℃，湿度：≤85% RH（无结露） |
| 外形尺寸（控制单元） | 约 80(W) × 40(H) × 120(D) mm（视版本而定） |
| 传感器重量 | 约 0.2 ～ 0.5 kg（不含电缆） |
| 电缆长度 | 标配 2 m 或 5 m（特殊长度可定制） |
| 防护等级 | IP40（控制单元） |
注：以上参数为基于 ULVAC 皮拉尼真空计通用规格的合理描述，不同批次或变体（如高温版本、防腐蚀版本）可能有所差异，请以产品铭牌及 ULVAC 数据表为准。
三、核心用途
PS1 皮拉尼真空计凭借其中低真空范围的测量能力及高可靠性，主要应用于以下场景：
1. 真空镀膜设备
在蒸发镀膜机、溅射台、离子镀设备等系统中，皮拉尼真空计通常作为粗真空/低真空测量的仪表。例如：
在抽气流程中，用于监控机械泵将腔室从大气压抽至 1 Pa 左右的过程，判断是否达到可以开启高真空阀（接扩散泵或分子泵）的条件。
在破空（回填大气）过程中，监控压力回升，确保安全开启腔门。PS1 可与 PLC 联锁，当压力高于某阈值时禁止加热或高压开启，避免设备损坏。
2. 半导体制造设备
在刻蚀机、PVD、CVD、离子注入机等设备中，皮拉尼真空计被安装在Load Lock（装卸腔） 和传送腔，实时监控这些腔室在晶圆传送过程中的压力变化，确保晶圆在合适的真空度下进出工艺腔，防止氧化或污染。PS1 的快速响应特性使其能够跟踪快速抽气/放气过程。
3. 真空热处理与烧结炉
在真空钎焊炉、真空退火炉、真空烧结炉中，从大气压抽至 10⁻¹ Pa 左右的低真空阶段，皮拉尼真空计是标准配置。操作人员通过 PS1 的读数判断炉体密封性、机械泵性能以及是否存在泄漏。多个设定点输出可用于分级启动真空泵（如先启动粗抽泵，达到一定压力后再启动高真空泵）。
4. 分析仪器与科研装置
电子显微镜（SEM/TEM）：监控样品交换室（预抽室）的压力，确保样品插入和取出过程中主真空室不受冲击。
质谱仪：用于前级真空段的压力监测，确保离子源处于合适的真空范围。
表面分析设备（XPS、AES）：同样用于加载互锁腔的压力控制。
粒子加速器束流线：监测局部真空段的压力变化。
5. 冷冻干燥机
在制药、食品及生物制品冻干过程中，真空度直接影响升华速率与产品品质。PS1 用于监测冻干箱在升华阶段的压力（通常在 10 ～ 100 Pa 范围），配合控制系统调节冷阱温度或真空阀开度，维持最佳工艺真空度。
6. 真空包装与真空绝热
在食品真空包装机、真空绝热板生产线上，需要快速检测包装腔或绝热板内部的真空度。PS1 因其结构紧凑、易于集成，可作为在线检测仪表，剔除真空度不达标的产品。
7. 气体回收与纯化系统
在氩气、氮气等气体的回收循环管路中，PS1 用于监测管路压力，防止负压吸入空气或过压损坏设备。
四、选择 PS1 的优势
宽量程覆盖：从大气压到 0.1 Pa，单台仪表即可覆盖真空系统的整个低真空段，无需切换不同原理的真空计。
性价比高：相比电离真空计或薄膜真空计，皮拉尼真空计成本更低，适合大量使用或作为通用配件。
长期稳定性好：无活动部件，灯丝寿命长（典型数千至数万小时），在洁净真空环境中几乎免维护。
智能化功能：设定点输出、模拟量输出及数字通信接口，便于与 PLC、触摸屏或 SCADA 系统集成，实现真空系统的自动化控制。
兼容性强：标准 KF 法兰接口，可快速安装于绝大多数真空设备；多种单位切换，适应不同标准。
总结
ULVAC PS1 皮拉尼真空计是一台性能均衡、可靠耐用的中低真空测量仪表。它在真空镀膜、半导体、热处理、分析仪器及食品冻干等领域中，承担着从大气压至低真空区间的压力监控任务。如果您需要为真空系统配置一款经济实用、响应迅速且易于集成的真空测量工具，PS1 将是值得信赖的选择。