真空爐及真空熔煉爐常用的真空計有哪些?
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真空測量是真空技術(shù)中的一個重要組成部分。用于測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。它們的工作原理如下:
(一)熱偶真空計
熱偶真空計由敏感元件、熱偶規(guī)管和測量儀器組成。熱偶規(guī)管與被測真空系統(tǒng)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同時,由于溫差效應(yīng),在回路中有熱電勢產(chǎn)生。如加熱絲電壓保持恒定,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(qiáng)有關(guān)。壓強(qiáng)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。回路中的熱電勢用毫伏表測量,表中的毫伏數(shù)即反映出真空度的高低。為了保證加熱絲的電壓穩(wěn)定,而接入了穩(wěn)壓電源。所以測量儀器是由測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測量高真空度。在低壓強(qiáng)氣體中,氣體分子被電離生成的正離子數(shù)與氣體壓強(qiáng)成正比按照離產(chǎn)生的方法不同,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;其中,熱陰極電離真空計由熱陰極規(guī)管和測量儀器組成。測量儀器由規(guī)管工作電源、發(fā)射電流穩(wěn)壓器、離子流測量放大器等部分組成。熱陰極電離規(guī)管與被測真空系統(tǒng)相通。熱陰極電離規(guī)管是一個三極管,管內(nèi)有陰極、柵及和收集極。收集極電位相對于陰極電負(fù)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(dá)柵極的過程中,與氣體分子碰撞而產(chǎn)生正離子和電子的電離現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)射電流一定時,正離子數(shù)日與被測氣體壓強(qiáng)成正比。正離子被收集極收集后,經(jīng)測量電路放大,可由批示電表讀出所要測量的真空度(箱式爐)。
(三)復(fù)合真空計
通常,對低真空和高真空的測量不能用一種真空計來完成,而應(yīng)采用復(fù)合真空計,應(yīng)用較多的是電離與熱偶式復(fù)合真空計。它的測量范圍為13.33--666.6×10-8Pa。熱偶真空計測量(10-1--10-3)×133.32Pa的低真空;電離真空計測量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,分別接在真空系統(tǒng)上,通過旋鈕可分別給兩個規(guī)管加熱,并選擇使用。
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