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【真空計(jì)】真空計(jì)四個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題

時(shí)間:2023-01-06 09:30:03 作者:河北航信儀器 點(diǎn)擊:

1.真空計(jì)在使用時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題   【***使用手冊(cè)】真空計(jì)是用來(lái)測(cè)量真空度或氣壓的儀器,通常是利用不同氣壓下氣體某種物理效應(yīng)的變化而進(jìn)**壓的測(cè)量,在科研和工業(yè)生產(chǎn)中有非常廣泛的使用。按照真空計(jì)測(cè)量試驗(yàn)方法的不同,可將真空計(jì)分為力學(xué)性能、氣體動(dòng)力學(xué)和帶電粒子效應(yīng)三種。  在真空計(jì)使用過(guò)程中也有一些需要注意的事項(xiàng),否則會(huì)損壞儀器或者造成測(cè)量不準(zhǔn)確?! ?、運(yùn)輸及使用時(shí)必須嚴(yán)防倒置平臥,以防水銀倒回真空像皮管內(nèi)堵塞毛細(xì)管影響測(cè)量精度?! ?、在測(cè)量時(shí)真空表為直立狀態(tài),嚴(yán)禁將**氣體強(qiáng)烈地沖入真空系統(tǒng)以免擊碎玻璃管?! ?、真空計(jì)內(nèi)工作汞已經(jīng)經(jīng)過(guò)理化方法處理,所以有**的清潔性。若長(zhǎng)期使用導(dǎo)致水銀氧化污染而影響測(cè)量精度,應(yīng)及時(shí)聯(lián)系廠(chǎng)家修理?! ?、測(cè)量結(jié)束后,應(yīng)用夾子將真空橡皮管夾緊使用之與真空系統(tǒng)氣體隔離。這樣能保持真空計(jì)內(nèi)水銀清潔,也能避免真空計(jì)被取下分離時(shí)大氣沖擊真空計(jì)使其破碎。  5、如果沒(méi)有將真空計(jì)取下,應(yīng)在機(jī)械真空泵停止后將機(jī)械泵與真空系統(tǒng)氣路斷開(kāi),并將機(jī)械泵內(nèi)放入大氣以免機(jī)械泵油返入真空系統(tǒng)及真空計(jì)受到油的污染?! ?、橫臥過(guò)程中可能出現(xiàn)水銀珠位于玻璃容器入口處,可將壓力計(jì)稍微倒轉(zhuǎn)收回水銀珠?! ?、運(yùn)輸和使用不慎會(huì)導(dǎo)致水銀珠進(jìn)入并粘附于中間玻璃毛細(xì)管,可用機(jī)械真空泵對(duì)真空計(jì)抽氣并往復(fù)擺動(dòng)真空計(jì),使水銀珠回流?! ?、真空計(jì)使用完畢應(yīng)將橡皮管扎緊,先關(guān)閉真空閥再關(guān)閉真空泵,以防真空泵內(nèi)的油進(jìn)入真空計(jì)和真空系統(tǒng)。  9、要保持水銀的純度,水銀受污染會(huì)影響測(cè)量的精度?! ?0、真空計(jì)短期內(nèi)不使用,可用鐵扎頭扎緊橡皮管,用紗布拭去橡皮管的油脂,再用塞頭堵塞內(nèi)經(jīng),置于干燥、通風(fēng)、避光處保存。 2.電阻真空計(jì)的試驗(yàn)方法是怎樣的?

電阻真空計(jì)即采用電阻技術(shù)的真空計(jì),一般先校準(zhǔn)零點(diǎn),再進(jìn)行滿(mǎn)度校準(zhǔn)。

試驗(yàn)方法

金屬圓筒內(nèi)部設(shè)有一白金細(xì)線(xiàn),兩端連接電極。

通過(guò)電極給白金細(xì)線(xiàn)提供電流時(shí),白金細(xì)線(xiàn)會(huì)發(fā)熱,氣體分子碰撞白金細(xì)線(xiàn)或熱輻射或通過(guò)固體熱傳導(dǎo)等方式,白金線(xiàn)的熱量會(huì)被奪走。

單位時(shí)間內(nèi)以上三種方式奪走的熱量為Qg,Qr,Qs,則平衡狀態(tài)下時(shí)以下公式成立

Q=I2R=Qg+Qr+Qs(1)

Q是單位時(shí)間細(xì)線(xiàn)放出的熱量,R是細(xì)線(xiàn)的電阻,I是細(xì)線(xiàn)的電流。

氣體的平均自由行程比細(xì)線(xiàn)的直徑大很多時(shí),Qg通過(guò)自由分子的熱傳導(dǎo)被表示為

Qg=αΛπda(T-T0)p(2)

如圖所示,T和T0分別為細(xì)線(xiàn)和金屬圓筒的溫度,P為氣體壓力,a是細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度。剩下的Qs和Qr可以分別表示如下

Qs=Sκ(T-T0)/L(3)

Qr=πdaσε(T4-T04)(4)

(3)是電極的熱傳導(dǎo),其中S是細(xì)線(xiàn)的斷面積,κ是固體的傳導(dǎo)率,L是電極的長(zhǎng)度。

(4)式代表熱輻射,σ和ε分別被稱(chēng)為常數(shù)和固體輻射率。如果保持T和T0**,則(3)和(4)式為常數(shù)。如果用I02R表示**量的固體熱傳導(dǎo)和熱輻射,則式1可以表示為

I2R=Ap+I02R(5)

【真空計(jì)】真空計(jì)四個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題(圖1)

A=αΛπda(T-T0)(6)

I0是壓力為0的時(shí)候細(xì)線(xiàn)的電流,是彌補(bǔ)固體熱傳導(dǎo)和熱輻射而帶來(lái)的熱量損失。A式是不依存壓力的定數(shù)如果已知細(xì)線(xiàn)的電阻R,電流I0及定數(shù)A,則可以通過(guò)(5)式求得壓力P。

校準(zhǔn)

一般先校準(zhǔn)零點(diǎn),再進(jìn)行滿(mǎn)度校準(zhǔn)。

(1)校準(zhǔn)零點(diǎn)。

校準(zhǔn)零點(diǎn)需對(duì)被測(cè)真空系統(tǒng)抽真空,一旦電離規(guī)測(cè)得真空度高于1.0^-1Pa(如9.9X10^-2Pa),按"校零"按鈕,對(duì)應(yīng)指示燈亮或快速閃爍,真空計(jì)自動(dòng)校正零點(diǎn),當(dāng)顯示1.0^-1Pa時(shí),表示規(guī)管零點(diǎn)已校準(zhǔn)。

對(duì)于無(wú)自動(dòng)零點(diǎn)校準(zhǔn)的電阻真空計(jì),可通過(guò)操作面板上的電位器旋鈕手動(dòng)調(diào)整。

(2)滿(mǎn)度校正。

校準(zhǔn)完零點(diǎn)后,需對(duì)其滿(mǎn)度校正。按滿(mǎn)度校正過(guò)程要求,對(duì)被測(cè)爐腔放人大氣,確保被校電阻規(guī)所測(cè)位置為大氣狀態(tài),在大氣壓下工作約10分鐘。

按"滿(mǎn)度"按鈕,對(duì)應(yīng)指示燈亮或快速閃爍,真空計(jì)自動(dòng)校正滿(mǎn)度,當(dāng)顯示1.0^5Pa時(shí),表示規(guī)管滿(mǎn)度已校準(zhǔn)。

對(duì)于無(wú)自動(dòng)滿(mǎn)度校準(zhǔn)的電阻真空計(jì),可通過(guò)操作面板上的電位器旋鈕手動(dòng)調(diào)整。

3.真空計(jì)按試驗(yàn)方法可以分哪幾類(lèi)? 真空計(jì)按試驗(yàn)方法可以分哪幾類(lèi)?

  真空計(jì)是按照真空計(jì)測(cè)量試驗(yàn)方法所利用的不同的物理機(jī)制,可將主要的真空計(jì)分為三大類(lèi),分別是利用力學(xué)性能、利用氣體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)和利用帶電粒子效應(yīng)的真空計(jì)。利用力學(xué)性能的真空計(jì)典型的有波爾登規(guī)(Bourdon)和薄膜電容規(guī);利用氣體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的典型真空計(jì)有皮拉尼(Pirani)電阻規(guī)和熱電偶規(guī);利用帶電粒子效應(yīng)的典型真空計(jì)有熱陰極電離規(guī)和冷陰極電離規(guī)。

  按真空計(jì)測(cè)量試驗(yàn)方法分類(lèi)

  直接測(cè)量真空計(jì)

  這種真空計(jì)直接測(cè)量單位面積上的力,有:

 ?。?)靜態(tài)液位真空計(jì):利用U型管兩端液面差來(lái)測(cè)量壓力。

 ?。?)彈性元件真空計(jì):利用與真空相連的容器表面受到壓力的作用而產(chǎn)生彈性變形來(lái)測(cè)量壓力值的大小。

  間接測(cè)量真空計(jì)

  壓力為10-1Pa時(shí),作用在1cm2表面上力只有10-5N,顯然測(cè)量這樣小的力是困難的。但可根據(jù)低壓下與氣體壓力有關(guān)的物理量的變化來(lái)間接測(cè)量壓力的變化。屬于這類(lèi)的真空計(jì)有:

  (1)壓縮式真空計(jì):其試驗(yàn)方法是在U型管的基礎(chǔ)上再應(yīng)用波義耳定律,即將**量待測(cè)壓力的氣體,經(jīng)過(guò)等溫壓縮使之壓力增加,以便用U型管真空計(jì)測(cè)量,然后用體積和壓力的關(guān)系計(jì)算被測(cè)壓力。

  (2)熱傳導(dǎo)真空計(jì):利用低壓下氣體熱傳導(dǎo)與壓力有關(guān)這一試驗(yàn)方法制成。常用的有電阻真空計(jì)和熱偶真空計(jì)。

 ?。?)熱輻射真空計(jì):利用低壓下氣體熱輻射與壓力有關(guān)試驗(yàn)方法。

 ?。?)電離真空計(jì):利用低壓下氣體分子被荷能粒子碰撞電離,產(chǎn)生的離子流隨電力變化的試驗(yàn)方法。如:熱陰極電離真空計(jì)、冷陰極電離真空計(jì)和放射性電離真空計(jì)等。

 ?。?)放電管指示器:利用氣體放電情況和放電顏色與壓力有關(guān)的性質(zhì)判定真空度,一般僅能作為定性測(cè)量。

 ?。?)粘滯真空計(jì):利用低壓下氣體與容器壁的動(dòng)量交換即外摩擦試驗(yàn)方法。如振膜式真空計(jì)和磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)。

 ?。?)場(chǎng)致顯微儀:以吸附和解吸時(shí)間與壓力關(guān)系計(jì)算壓力。

 ?。?)分壓力真空計(jì):利用質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行混合氣體分壓力測(cè)量。常用的有四極質(zhì)譜計(jì)、回旋質(zhì)譜計(jì)和射頻質(zhì)譜。


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