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

溫差電偶真空計(jì)的原理

      溫差電偶真空規(guī)管由玻璃制成, 通過(guò)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(xiàn)上裝有熱絲3,另外兩根引線(xiàn)上焊著一對(duì)溫差電偶4, 溫差電偶的另一端與熱絲在A(yíng) 點(diǎn)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(guò)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(dòng)勢(shì)也就隨之而增大。因此, 通過(guò)測(cè)量溫差電偶電動(dòng)勢(shì), 就可確定出被測(cè)系統(tǒng)的真空度, 溫差電偶真空計(jì)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。溫差電偶真空計(jì)的電離真空計(jì)的測(cè)量范圍1～5×10-2 Pa。

熱陰極電離真空計(jì)的原理

      電離真空規(guī)管就是一只三極管, 如圖3 所示, 通過(guò)B 管與真空系統(tǒng)相接, 使用時(shí), 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(huì)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(guò)測(cè)量板極電流便可以確定氣體的壓強(qiáng), 熱陰極電離真空計(jì)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。熱陰極電離真空計(jì)是測(cè)量極高真空的儀器,測(cè)量范圍為1×10-2～1×10-5 Pa。注意: 一旦測(cè)量完結(jié), 立刻關(guān)閉電離真空規(guī)管燈絲, 這樣可延長(zhǎng)規(guī)管使用壽命。

復(fù)合真空計(jì)的使用

      復(fù)合真空計(jì)由上述兩種真空計(jì)組合而成, 現(xiàn)在常用的型號(hào)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(kāi)關(guān), 開(kāi)關(guān)K3、K4 及電位器W5 和電表CB2 屬于溫差電偶真空計(jì)部分, 其余均屬于熱陰極電離真空計(jì)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(cè)量時(shí), 各用一根電纜線(xiàn)與復(fù)合真空計(jì)相接, 在使用前或停止使用時(shí), 應(yīng)該使面板上的所有開(kāi)關(guān)都處于關(guān)閉狀態(tài), 如圖4 所示。

       (1) 溫差電偶真空計(jì)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(shuō)明書(shū)規(guī)定) , 然后使K4 放在( 測(cè)量)位置,從CB2 表的上面一行刻度( mV) 可讀出溫差電偶電動(dòng)勢(shì), 利用規(guī)管標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn), 即可查出所測(cè)的真空度( 有的溫差電偶真空度直接刻在CB2 表分度盤(pán)上)。

       (2) 電離真空計(jì)的使用: 當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)的真空度低于0.1 Pa 時(shí),不能接通電離真空計(jì),否則會(huì)燒壞電離真空規(guī)管, 必須在溫差電偶真空計(jì)CB2表的指針達(dá)到滿(mǎn)偏轉(zhuǎn)刻度時(shí), 才能使用電離計(jì),電離真空計(jì)暫時(shí)不用時(shí),需斷開(kāi)電離計(jì)電源,否則會(huì)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(shí), 采用五芯電纜線(xiàn)把電離真空規(guī)管與儀器聯(lián)接,帶鱷魚(yú)夾的接線(xiàn)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(xiàn)柱連接, 接通電源, 預(yù)熱10 min, 把K7放在( 測(cè)) 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(xiàn)“5”處。此時(shí)發(fā)射電流即為標(biāo)準(zhǔn)值5 mA。

      ② 零點(diǎn)調(diào)整: 完成上一步后, K6放在( 測(cè)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(mǎn)偏轉(zhuǎn)刻度調(diào)整: 完成調(diào)零工作后, 把K5置于( 測(cè)量)位置,把W1 調(diào)到(校準(zhǔn))位置,調(diào)節(jié)W2使指針滿(mǎn)刻度。

    ④ 測(cè)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(kāi)關(guān)所指示的數(shù)值, 即所測(cè)量真空度之值。