ах.
3.2 Теплові, електронні іонізаційні вакуумметрах
Теплові вакуумметрах широко Використовують для вимірювання тісків від 10 +3 Па до 10 - 2 Па. Принцип Дії ціх приладів ґрунтується на залежності теплопровідності газу від его тиску. При низьких лещатах (молекулярному режімі) теплопровідність газу пропорційна тиску, а при високих лещатах (в язкісній режим) теплопровідність газу не залежиться від тиску. У перехідній області тісків теплопровідність газу нелінійно растет з ростом тиску І, починаючі з Деяк тиску, що не залежиться від него. Причиною ціх змін теплопровідності є залежність довжина вільного пробігу молекул газу від тиску [4].
Як правило, теплові вакуумметрах складаються з манометрічного датчика-перетворювач Зміни тиску газу в яку-небудь ЕЛЕКТРИЧНА величину (електричний Опір або терморушійна сила термопари) та електронного блоку, Який Здійснює живлення Перетворювач та вимірювання тиску. Корпус датчика-перетворювач є відрізком металевої чі стальної трубки, Всередині якої находится активний елемент - перетворювач зміні тиску газу в ЕЛЕКТРИЧНА величину (Опір чі терморушійну силу).
Найбільш широкого Поширення Набуль так звані термопарні теплові вакуумметрах [4]. Спрощена схема такого приладнав представлена ??на рис.3.2.
Манометрічній датчик-перетворювач складається з скляного або МЕТАЛЕВИЙ корпусу (1), в якому змонтовано нагрівнік (2) та термопару (4), что з єднані между собою тонким провідником (3).
Електричний струм від джерела протікає через спіраль нагрівніка (2) i розігріває ее до деякої температури. Теплота від нагрівніка передається через Перемічка (3) термопарі и та генерує Певнев ЕРС, что вимірюється мілівольтметром. Доки Тиск у манометрічному перетворювачі Рівний атмосферному теплопровідність Повітря, что Заповнює лампу, велика и практично вся теплота розсіюється молекулами газів. Внаслідок цього термопарного Кінець перемічкі холодний и мілівольтметр показує ЕРС, около до нуля.
Рис. 3.2. Спрощена схема термопарного вакуумметра: 1 - корпус перетворювач, 2 - нагрівнік, 3 - теплопровідна Перемічка, 4 - термопара, 5 - мілівольтметр, 6 - міліамперметр, 7 - реостат.
При зменшенні тиску Повітря в лампі его теплопровідність зменшується (зменшується Кількість теплоти, яка розсіюється молекулами повітря). Внаслідок цього збільшується Кількість теплоти, что передається до термопари через Перемічка и ее температура растет. При цьом збільшується величина термо-ЕРС, якові генерує термопара и мілівольтметр показує Збільшення величини термо-ЕРС.
При тиску газу Р менше 10 - 4 Тор теплопровідність газу ставати Надзвичайно малою величиною (газові молекули мают Середнев Довжину вільного пробігу набагато більшу за розміри перетворювач) i термопара генерує найбільшу ЕРС (10 мВ). При подалі розрідженні ЕРС НЕ змінюється. Таким чином, Певнев інтервалу тиску 1? 10 - 4 Тор lt; P lt; Р атм відповідає Цілком певне значення ЕРС (0 lt; E lt; 10мВ).
Кожний термопарного перетворювач требует попередня градуювання на підприємстві, что їх виготовляє. Правільність показів ЕРС досягається при Цілком Певнев значенні сили Струму, что проходити через нагрівнік [5].
Для вимірювання тиску газу в межах 10 - 1 - 10 - 8 Па (10 - 3 - 10 - 10 Тор) Використовують електронні іонізаційні вакуумметрах. ЦІ прилади, як и теплові вакуумметрах, складаються такоже з двох частин: манометрічного іонізаційного перетворювач (ПМІ) та електронного блоку, Який жівіть перетворювач и вімірює Тиск газу.
Конструкція ПМІ та блоку живлення представлена ??схематично на рис.3.3.
Рис. 3.3. Спрощена схема іонізаційного вакуумметра: 1 - катод прямого розжарення, 2 - анодні сітка, 3 - колектор іонів, 4 - вімірювач іонного Струму.
У Склянов балоні змонтована трьохелектродна система, что складається з вольфрамового катода прямого розжарення (1), анодної сітки (2) та колектора іонів (3) у виде циліндра. На анодних сітку відносно катода подається додатній Потенціал, а на циліндр-колектор - від ємний Потенціал. Катод прямого розжарення при пропусканні через него електричного Струму, величина которого регулюється реостатом, емітує Електрон, Які летять до додатного зарядженої сітки. Ця сітка й достатньо рідка, а того більшість електронів пролітає ее. Далі ЦІ Електрон гальмуються у полі колектора (на колектор відносно катода подається від ємний Потенціал) i повертаються назад до сітки. Перш чем залишково осісті на ній Кожний електрон Здійснює 4-5 коливання у пространстве между сіткою та колектором. Оскількі ЦІ Електрон проходять пріскорюючу різніцю потенціалів (Потенціал сітки) порядку 100В, то при зустрічі з нейтральних атомів и мол...
