真空計是測量真空系統(tǒng)中氣體壓強(qiáng)的儀器,種類很多, 這里介紹的復(fù)合真空計是常見的一種, 復(fù)合真空計是由溫差電偶真空計與熱陰極電離真空計組合而成。

溫差電偶真空計的原理

      溫差電偶真空規(guī)管由玻璃制成, 通過小管8 和真空系統(tǒng)相接, 如圖2 所示, 在規(guī)管內(nèi)的兩根引線上裝有熱絲3,另外兩根引線上焊著一對溫差電偶4, 溫差電偶的另一端與熱絲在A 點焊接。

     由于在低壓下, 氣體的熱傳導(dǎo)系數(shù)與壓強(qiáng)成正比,所以在通過熱絲的電流( 90～150 mA)一定的條件下, 熱絲的溫度隨著規(guī)管內(nèi)真空度的提高而升高, 溫差電偶電動勢也就隨之而增大。因此, 通過測量溫差電偶電動勢, 就可確定出被測系統(tǒng)的真空度, 溫差電偶真空計就是根據(jù)這個原理制成的。溫差電偶真空計的電離真空計的測量范圍1～5×10-2 Pa。

熱陰極電離真空計的原理

      電離真空規(guī)管就是一只三極管, 如圖3 所示, 通過B 管與真空系統(tǒng)相接, 使用時, 在燈絲電路中通以電流5 mA, 燈絲受熱后便發(fā)射電子, 由于柵極為正電壓, 使電子加速, 中途與氣體分子相碰, 氣體的密度越大, 碰撞機(jī)會越大, 產(chǎn)生的正離子也越多。另外, 由于板極電壓為負(fù), 便吸引正離子在板極電路中形成板極電流Ip , 氣體分子密度越大( 即壓強(qiáng)越大) , 板極電流也越大, 反之就小。所以, 通過測量板極電流便可以確定氣體的壓強(qiáng), 熱陰極電離真空計就是根據(jù)這個原理制成的。熱陰極電離真空計是測量極高真空的儀器,測量范圍為1×10-2～1×10-5 Pa。注意: 一旦測量完結(jié), 立刻關(guān)閉電離真空規(guī)管燈絲, 這樣可延長規(guī)管使用壽命。

復(fù)合真空計的使用

      復(fù)合真空計由上述兩種真空計組合而成, 現(xiàn)在常用的型號有WXK 型和FZH 型, 使用方法基本相同。現(xiàn)就WZK-1A 型介紹如下。如圖4 所示是WXK-1A 型的板面圖, K1 為電流總開關(guān), 開關(guān)K3、K4 及電位器W5 和電表CB2 屬于溫差電偶真空計部分, 其余均屬于熱陰極電離真空計部分,溫差電偶真空規(guī)管和電離真空規(guī)管已經(jīng)焊接在真空系統(tǒng)上, 測量時, 各用一根電纜線與復(fù)合真空計相接, 在使用前或停止使用時, 應(yīng)該使面板上的所有開關(guān)都處于關(guān)閉狀態(tài), 如圖4 所示。

       (1) 溫差電偶真空計的使用: 接通電流, 預(yù)熱10 min, 使K4 放在(加熱電流) 位置,調(diào)節(jié)W5 使CB2 表的指針在下面一行刻度( mA) 上達(dá)到加熱電流的規(guī)定值( 記在每只溫差電偶真空管的管座上或按說明書規(guī)定) , 然后使K4 放在( 測量)位置,從CB2 表的上面一行刻度( mV) 可讀出溫差電偶電動勢, 利用規(guī)管標(biāo)準(zhǔn)曲線, 即可查出所測的真空度( 有的溫差電偶真空度直接刻在CB2 表分度盤上)。

       (2) 電離真空計的使用: 當(dāng)被測系統(tǒng)的真空度低于0.1 Pa 時,不能接通電離真空計,否則會燒壞電離真空規(guī)管, 必須在溫差電偶真空計CB2表的指針達(dá)到滿偏轉(zhuǎn)刻度時, 才能使用電離計,電離真空計暫時不用時,需斷開電離計電源,否則會影響電離真空規(guī)管的壽命。

      ① 發(fā)射電源的調(diào)節(jié): 在未接通電源時, 采用五芯電纜線把電離真空規(guī)管與儀器聯(lián)接,帶鱷魚夾的接線與電離真空規(guī)管板極聯(lián)接, 有香蕉插頭一端與儀器背面接線柱連接, 接通電源, 預(yù)熱10 min, 把K7放在( 測) 位置, K6 放在( 發(fā)射電流)位置,調(diào)W4 使CB1 表指針指在紅色標(biāo)線“5”處。此時發(fā)射電流即為標(biāo)準(zhǔn)值5 mA。

      ② 零點調(diào)整: 完成上一步后, K6放在( 測量)位置,K5 放在(調(diào)零)位置, 調(diào)節(jié)W3讓表的指針指向零。

     ③ 滿偏轉(zhuǎn)刻度調(diào)整: 完成調(diào)零工作后, 把K5置于( 測量)位置,把W1 調(diào)到(校準(zhǔn))位置,調(diào)節(jié)W2使指針滿刻度。

    ④ 測量壓強(qiáng)( 真空度) : 完成上一步后, 將W1轉(zhuǎn)到量程103, 102, ⋯ ; 由電表指示的數(shù)值乘以量程開關(guān)所指示的數(shù)值, 即所測量真空度之值。