第三章 真空泵与真空计的原理.pptVIP

通常，对低真空和高真空的测量不能用一种真空计来完成，而应采用复合真空计，应用较多的是电离与热偶式复合真空计。它的测量范围为13.33--666.6×10-8Pa。热偶真空计测量（10-1--10-3）×133.32Pa的低真空；电离真空计测量133.32×10-3--666.6×10-8Pa的高真空。复合真空计附有一个热偶规管、一个电离规管，分别接在真空系统上，通过旋钮可分别给两个规管加热，并选择使用。复合真空计谢谢！**测量真空度的设备或仪器叫真空计。通过使用真空计，我们才能知道需要的真空度是否达到了。但是，真空度的范围是很宽的，达十几个数量级，不可能由一个或一种真空计完成这样大范围的真空度测量，所以，各种真空计都有一个测量范围，将有范围覆盖的各种真空计组合起来，完成大范围的真空度测量。*绝对真空计：直接读取气体压力，其压力响应(刻度)可通过自身几何尺寸计算出来或由测力确定。绝对真空计对所有气体都是准确的且与气体种类无关。相对真空计：由一些气体压力有函数关系的量来确定压力，不能通过简单的计算进刻度，必须进行校准才能刻度。相对真空计一般由作为传感器的真空计规管(或规头)和用于控制、指示的测量器组成。读数与气体种类有关。***********根据第一种测温方法制成的真空计称膨胀式真空计。根据第二种测温方法制成的真空计称热偶真空计。根据第三种测温方法制成的真空计称电阻真空计，*以热电偶真空计为例，它是利用气体分子的热传导性质，通过热电偶产生的电动势来测量真空的。一端开口的玻璃壳的开口端与真空室相接，玻璃壳内的真空度与真空室内的真空度相同，外电路给加热丝通电，热电偶的一个结点与加热丝焊接或压接在A点，结点的温度与加热丝的温度相同。在恒定的电流下，加热丝的温度高低取决于玻璃壳内的气体压强（即真空度），压强越大，气体传导热量越多，加热丝的温度越低，毫伏表测量出的热电动势越小；相反，压强越低，气体越稀薄，气体传导热量越少，加热丝的温度升得越高，毫伏表测量出的热电动势越大。*气体的压强与毫伏表的读数之间的关系是很复杂的，不能直接计算，只能用绝对真空计或用校准系统进行校准由于不同气体分子的导热系数不同，热传导真空计对不同气体的测量结果是不同的。因此，在测量不同气体的压力时，可根据干燥空气(或氮气)刻度的压力读数，再乘以相应的被测气体相对灵敏度，就可得到该气体的实际压力。在高真空度时，压强变化与气体热传导无关，因此不能用于高真空测量。**灯丝通电发热，发射电子，电子被栅极的正偏压加速而获得能量，与栅极和阴极之间的气体分子碰撞使分子电离；电子被栅极所吸收，形成栅极电流；正离子被阴极和板极之间的电压加速而飞向板极，形成板极电流。板极电流的大小取决于电子在阴极和栅极之间碰撞分子使其电离的数目，该数目正比于气体的浓度即气体的压强，所以，板流与气体的压强成正比，通过校准比例系数（该系数与气体的种类有关），就可以用板流指示真空度。***涡旋真空泵的涡旋盘就是一个一端与平面想接的一个或几个渐开线螺旋形成的一个涡旋型盘状结构体。一个静涡旋盘与一个动涡旋盘相互交叉组装在一起，两者之间由防自转机构保证180°相位差，这样结合组成的一对涡旋盘副构成了涡旋真空泵的基本抽气机构。静涡旋盘与动涡旋盘彼此之间在几条直线上接触形成对成的几对月牙腔，动涡旋盘在曲轴的驱动下绕静涡旋盘的涡旋体中心运动，使静涡旋盘与动涡旋盘的接触点沿涡旋曲面移动实现吸气、压缩与排气循环。例如在双级涡旋真空泵中，有两个方向对应的静涡旋盘，一个位于两个静涡旋盘之间的涡旋盘。动、静涡旋盘相对运动形成容积不断变化的新月形真空腔使气体从抽气口吸入、排气口排出，完成吸气、压缩、排气的循环。曲轴每转一转，就有一组新的月牙腔形成所以涡旋真空泵的吸气、压缩、排气循环以近1500r/mim的频率被连续重复，对被抽气体形成包容和强制输送。涡轮分子泵的结构特点卧式涡轮分子泵：特点是其转子主轴水平布置。这种结构的分子泵是双轴流的，吸气口在两组抽气单元的中央，气体吸入后，分别被左右两侧的叶列组合抽走。轴承分别装在各抽气单元的排气侧。这种型式泵的特点是抽气时转子受力均匀，轴承定位、受力状态好，使用寿命长，且轴承更换过程中，转子位置不动，维修方便。立式涡轮分子泵：转子轴垂直安装，只有一组抽气组合叶列。转子叶轮高速旋转时，被抽气体沿着转子组和定子组自高真空端向低真空端压缩，被驱向前级，由前级泵抽走。泵由泵壳、涡轮叶列组件和电动机等组成。现代涡轮分子泵转子和定子之间的间隙较大，通常在lmm左右，因此泵工作时很安全。涡轮分子泵示意图及实物图涡轮分子泵动叶片的工作原理在运