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真空丈量是真空技術(shù)中的一個重要組成部分。用于丈量真空度的儀器稱為真空計。
真空爐及真空熔煉爐常用的真空計有:熱偶真空計電離真空計等。它們的作業(yè)原理如下:
(一)熱偶真空計
熱偶真空計由敏感元件、熱偶規(guī)管和丈量儀器組成。熱偶規(guī)管與被測真空體系相通,外殼為玻璃管,管內(nèi)有加熱絲和熱偶絲。熱偶絲的冷端和熱端溫度不一起,因為溫差效應(yīng),在回路中有熱電勢發(fā)生。如加熱絲電壓堅持穩(wěn)定,則熱偶絲的電勢限決于加熱絲的溫度,而加熱絲的溫度與被測氣體的壓強有關(guān)。壓強低,氣體熱導(dǎo)率小,被氣體帶走的熱量少,加熱絲溫度升高,熱偶絲的熱電勢增大;反之,則熱電勢減少?;芈分械臒犭妱萦煤练碚闪?,表中的毫伏數(shù)即反映出真空度的凹凸。為了確保加熱絲的電壓穩(wěn)定,而接入了穩(wěn)壓電源。所以丈量儀器是由丈量熱電勢的毫伏表和規(guī)管加熱絲穩(wěn)壓電源兩部分組成。
(二)電離真空計
這種真空計主要用于丈量高真空度。在低壓強氣體中,氣體分子被電離生成的正離子數(shù)與氣體壓強成正比按照離發(fā)生的辦法不同,利用熱陰極發(fā)射電子使氣體電離的真空計叫熱陰極電離真空計;其間,熱陰極電離真空計由熱陰極規(guī)管和丈量儀器組成。丈量儀器由規(guī)管作業(yè)電源、發(fā)射電流穩(wěn)壓器、離子流丈量擴大器等部分組成。熱陰極電離規(guī)管與被測真空體系相通。熱陰極電離規(guī)管是一個三極管,管內(nèi)有陰極、柵及和搜集極。搜集極電位相對于陰極電負電位;柵極相對于陰極電正電位。當(dāng)電離規(guī)管通電加熱后,陰極發(fā)射電子,在電子到達柵極的過程中,與氣體分子碰撞而發(fā)生正離子和電子的電離現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)射電流一守時,正離子數(shù)日與被測氣體壓強成正比。正離子被搜集極搜集后,經(jīng)丈量電路擴大,可由批示電表讀出所要丈量的真空度(箱式爐)。
(三)復(fù)合真空計
通常,對低真空和高真空的丈量不能用一種真空計來完成,而應(yīng)選用復(fù)合真空計,使用較多的是電離與熱偶式復(fù)合真空計。它的丈量范圍為13.33--666.6×10-8Pa。熱偶真空計丈量(10-1--10-3)×133.32Pa的低真空;電離真空計丈量133.32×10-3--666.6×10-8Pa的高真空。復(fù)合真空計附有一個熱偶規(guī)管、一個電離規(guī)管,別離接在真空體系上,經(jīng)過旋鈕可別離給兩個規(guī)管加熱,并挑選使用。
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