復合真空計原理及使用方法

日期：2025-08-30 16:51

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摘要：真空計是測量真空系統中氣體壓強的儀器,種類很多, 這里介紹的復合真空計是常見的一種, 復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　　溫差電偶真空規管由玻璃制成, 通過小管8 和真空系統相接, 如圖1所示, 在規管內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。圖1 　由于在低壓下, 氣體的熱傳導系數與壓強成正比,所以在通過熱絲的電流（ 90～150 mA）一定的條件下, 熱絲的溫度隨著規管內真空度的提高而升高, 溫差...

真空計是測量真空系統中氣體壓強的儀器,種類很多, 這里介紹的復合真空計是常見的一種, 復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

　　溫差電偶真空規管由玻璃制成, 通過小管8 和真空系統相接, 如圖1所示, 在規管內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。

圖1

　由于在低壓下, 氣體的熱傳導系數與壓強成正比,所以在通過熱絲的電流（ 90～150 mA）一定的條件下, 熱絲的溫度隨著規管內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的真空度, 溫差電偶真空計就是根據這個原理制成的。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
　　電離真空規管就是一只三極管, 如圖2所示, 通過B 管與真空系統相接, 使用時, 在燈絲電路中通以電流5 mA, 燈絲受熱后便發射電子, 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, 碰撞機會越大, 產生的正離子也越多。另外, 由于板極電壓為負, 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, 熱陰極電離真空計就是根據這個原理制成的。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, 立刻關閉電離真空規管燈絲, 這樣可延長規管使用壽命。

圖2

　　復合真空計的使用

　　復合真空計由上述兩種真空計組合而成, 現在常用的型號有WXK 型和FZH 型, 使用方法基本相同。現就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, 開關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,溫差電偶真空規管和電離真空規管已經焊接在真空系統上, 測量時, 各用一根電纜線與復合真空計相接, 在使用前或停止使用時, 應該使面板上的所有開關都處于關閉狀態, 如圖3所示。

圖3

　（1）溫差電偶真空計的使用: 接通電流, 預熱10 min, 使K4 放在（加熱電流）位置,調節W5 使CB2 表的指針在下面一行刻度（ mA）上達到加熱電流的規定值（記在每只溫差電偶真空管的管座上或按說明書規定） , 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, 利用規管標準曲線, 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: 當被測系統的真空度低于0.1 Pa 時,不能接通電離真空計,否則會燒壞電離真空規管, 必須在溫差電偶真空計CB2表的指針達到滿偏轉刻度時, 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管的壽命。

　　① 發射電源的調節: 在未接通電源時, 采用五芯電纜線把電離真空規管與儀器聯接,帶鱷魚夾的接線與電離真空規管板極聯接, 有香蕉插頭一端與儀器背面接線柱連接, 接通電源, 預熱10 min, 把K7放在（測）位置, K6 放在（發射電流）位置,調W4 使CB1 表指針指在紅色標線“5”處。此時發射電流即為標準值5 mA。

　　② 零點調整: 完成上一步后, K6放在（測量）位置,K5 放在（調零）位置, 調節W3讓表的指針指向零。

　　③ 滿偏轉刻度調整: 完成調零工作后, 把K5置于（測量）位置,把W1 調到（校準）位置,調節W2使指針滿刻度。

　　④ 測量壓強（真空度） : 完成上一步后, 將W1轉到量程103, 102, ? ; 由電表指示的數值乘以量程開關所指示的數值, 即所測量真空度之值。

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