Nan chanm nanyon machin kouch vakyòm, mezi vakyòm refere a detèminasyon nivo vakyòm nan yon espas espesifik lè l sèvi avèk enstriman espesifik ak aparèy. Kalite enstriman oswa aparèy sa a rele yon kalib vakyòm (instrument, gauge). Gen anpil kalite mezi vakyòm, anjeneral divize an mezi vakyòm absoli ak mezi vakyòm relatif dapre prensip mezi. Nenpòt kalib vakyòm ki dirèkteman jwenn presyon gaz lè yo mezire paramèt fizik se yon kalib vakyòm absoli, tankou mezi presyon ki gen fòm U, kalib vakyòm kalite konpresyon, elatriye. Paramèt fizik yo mezire pa mezi vakyòm sa yo se endepandan de konpozisyon gaz la ak mezi a. se relativman egzat. Sepandan, li trè difisil pou mezire dirèkteman nan presyon gaz ki ba; Yon kalib vakyòm ki mezire kantite fizik ki gen rapò ak presyon epi konpare yo ak yon kalib vakyòm absoli pou jwenn valè presyon an rele yon kalib vakyòm relatif, tankou yon kalib vakyòm egzeyat, yon kalib vakyòm kondiksyon chalè, yon kalib vakyòm ionizasyon, elatriye. Karakteristik li se ke presizyon mezi a se yon ti kras pi ba epi li depann de kalite gaz la. Nan pwodiksyon aktyèl, eksepte pou kalibrasyon vakyòm, yo sitou itilize mezi vakyòm relatif.
Rezistans vakyòm kalib
Kalib vakyòm rezistans se yon kalite kalib vakyòm kondiksyon chalè ki endirèkteman jwenn degre nan vakyòm pa mezire tanperati a nan yon fil cho nan yon vakyòm. Prensip la se ke kondiksyon nan chalè nan gaz anba presyon ki ba gen rapò ak presyon, kidonk ki jan yo mezire paramèt tanperati ak etabli relasyon ki genyen ant rezistans ak presyon se pwoblèm nan ki kalib la vakyòm rezistans bezwen rezoud.
Estrikti a nan yon kalib vakyòm rezistans se ke filaman an chofaj nan kalib la se yon fil tengstèn oswa platinum ak yon koyefisyan tanperati ki wo nan rezistans. Filaman chofaj la konekte ak yon pon Wheatstone epi li sèvi kòm youn nan pon an. Lè yo chofe anba presyon ki ba, chalè filaman Q a pwodui tankou: Q=Q1+Q2
Nan fòmil la, Q1 se chalè ki gaye nan filaman an, ki gen rapò ak tanperati a nan filaman an; Q2 se chalè ki pote ale nan molekil gaz k ap fè kolizyon ak filaman an, epi grandè li gen rapò ak presyon gaz la. Lè tanperati a nan fil cho a konstan, Q1 se yon kantite konstan, se sa ki, kantite chalè ki gaye pa fil cho a rete san okenn chanjman. Anba yon kondisyon aktyèl chofaj konstan, lè presyon an nansistèm vakyòmdiminye, se sa ki, kantite molekil gaz nan espas la diminye, Q2 ap diminye kòmsadwa. Nan moman sa a, chalè ki te pwodwi pa filaman an ap relativman ogmante, sa ki lakòz tanperati a nan filaman an ap monte ak rezistans nan filaman an ogmante. Relasyon ki genyen ant presyon chanm vakyòm ak rezistans filaman an se P ↓ → R ↑, kidonk presyon an ka detèmine endirèkteman pa mezire valè rezistans filaman an.
Ranje pou mezire vakyòm ak yon kalib vakyòm rezistans se 105 a 10-2Pa. Kòm li se yon kalib vakyòm relatif, presyon an mezire trè depann sou kalite gaz la, ak koub kalibrasyon li yo se pou nitwojèn sèk oswa lè. Se poutèt sa, si konpozisyon gaz la mezire chanje anpil, rezilta mezi yo ta dwe korije nan yon sèten mezi. Anplis de sa, apre yo fin itilize alontèm, fil cho nan kalib la vakyòm rezistans pral fè eksperyans zewo drift akòz oksidasyon. Se poutèt sa, li nesesè pou fè pou evite ekspoze pwolonje nan atmosfè a oswa k ap travay anba presyon ki wo pandan w ap itilize, epi souvan ajiste aktyèl la pou kalibre pozisyon zewo a.
Thermocouple vakyòm kalib
Kalib la nan yon kalib vakyòm tèrmokapteur sitou konsiste de filaman chofaj C ak D (fil platinum) ak tèrmokapteur A ak B (Rodyòm platinum oswa kwòm nikèl constantan) yo itilize pou mezire tanperati a nan filaman chofaj yo. Thermocouple a konekte ak fil cho nan fen cho a ak milivoltmèt nan enstriman an nan fen frèt la. Fòs elektwomotè tèrmokòl la ka mezire nan milivoltmèt la. Lè w mezire, tib kalib tèrmokòl la konekte ak sistèm vakyòm ke yo te teste a, epi fil cho a pase ak yon kouran konstan. Kontrèman ak yon kalib vakyòm rezistans, nan moman sa a, yon pòsyon nan chalè Q ki te pwodwi pa filaman an pral fèt ak gaye ant filaman an ak fil tèrmokòl la. Lè presyon gaz la diminye, tanperati a nan junction tèrmokapteur a ap ogmante ak ogmantasyon tanperati fil cho a. Menm jan an tou, fòs elektwomotif diferans tanperati a nan fen frèt tèrmokapteur a ap ogmante tou, epi gen yon relasyon ant presyon gaz la ak fòs elektwomobil tèrmokapteur a: P ↓→ε↑.
Rezilta mezi vakyòm thermocouple pou diferan gaz yo diferan akòz diferan konduktiviti tèmik diferan molekil gaz. Se poutèt sa, sèten koreksyon bezwen fè lè mezire gaz diferan. Tablo 1-3 bay faktè koreksyon pou kèk gaz oswa vapè. Ranje mezi yon kalib vakyòm thermocouple se apeprè 102-10-1Pa, epi presyon mezi a pa ta dwe twò ba. Sa a se paske lè presyon an pi ba, kantite chalè ki gaye pa molekil gaz nan kondiksyon tèmik piti anpil, ak pèt chalè ki te koze pa kondiksyon tèmik ak radyasyon fil cho ak fil tèrmokapteur se faktè prensipal la. Se poutèt sa, chanjman nan fòs elektwokòl tèrmokapteur pa pral koze pa chanjman nan presyon.
Thermocouple vakyòm mezi yo gen inèsi tèmik, epi lè presyon an chanje, tanperati a nan fil cho a souvan lag dèyè pou yon peryòd de tan, kidonk lekti nan done yo ta dwe tou lag dèyè pou kèk tan; Anplis de sa, tankou yon kalib vakyòm rezistans, se filaman an chofaj nan yon kalib tèrmokapteur tou te fè nan tengstèn oswa fil platinum. Si yo itilize pou yon tan long, filaman chofaj la pral fè eksperyans zewo drift akòz oksidasyon. Se poutèt sa, lè w ap itilize li, yo ta dwe ajiste aktyèl la chofaj regilyèman epi yo ta dwe rekalibre valè aktyèl la chofaj.
Iyonizasyon vakyòm kalib
Kalib vakyòm ionizasyon an se yon enstriman mezi vakyòm lajman itilize ki sèvi ak prensip ionizasyon molekil gaz pou mezire degre vakyòm. Dapre diferan sous ionizasyon gaz, li divize an kalib vakyòm ionizasyon katod cho ak kalib vakyòm ionizasyon katòd frèt. Ansyen an plis divize an kalib ionizasyon òdinè katòd cho, ultra-segondè kalib ionizasyon katòd cho, ak vakyòm ba kalib ionizasyon. Li sitou konsiste de twa elektwòd: filaman an ki emèt elektwon kòm emetè a A, akselerasyon an espiral ak pòtay koleksyon elektwon (ke yo rele tou elektwòd akselerasyon) B, ak elektwòd nan koleksyon iyon silendrik C. Se emeteur a ki konekte nan zewo potansyèl, elektwòd akselerasyon an konekte ak potansyèl pozitif (plizyè santèn vòlt), epi elektwòd koleksyon an konekte ak potansyèl negatif (plizyè dizèn vòlt). Gen yon jaden repulsif ant B ak C. Prensip k ap travay nan yon mèt ionizasyon se ke katod cho A a emèt elektwon, ki akselere pa elektwòd akselere a, ak pi fò nan elektwon yo vole nan direksyon elektwòd la kolekte. Anba jaden repouse ant BC, vitès elektwon an diminye. Lè vitès la diminye a zewo, elektwon yo vole tounen nan elektwòd B la. Lè elektwon an vole nan direksyon espas BC, li tou sibi jaden an repouse. Lè vitès la diminye a zewo, elektwon an vire tounen nan elektwòd C a. Mouvman repete elektwon an nan espas BC a pral fè kolizyon ak molekil gaz, sa ki lakòz yo jwenn enèji ak pwodwi ionizasyon. Elektwon yo evantyèlman kolekte pa elektwòd akselere a, ak iyon pozitif ki te pwodwi pa ionizasyon yo aksepte pa elektwòd la kolekte epi fòme yon koule ion I +. Pou yon tib sèten, lè potansyèl chak elektwòd konstan, I+ak Relasyon lineyè ant koule elèktron emisyon Ie ak presyon gaz la se jan sa a: I+=kIeP
Nan fòmil la, k se yon konstan pwopòsyonalite, ki vle di valè aktyèl la nan iyon yo jwenn nan inite elektwon aktyèl ak presyon inite, ak inite a nan 1/Pa, epi yo ka detèmine atravè eksperyans. Pou diferan gaz, gwosè k varye, epi ranje egzistans li se ant 4-40. Lè aktyèl la emisyon se konstan, aktyèl la ion se sèlman pwopòsyonèl ak presyon gaz la, kidonk valè presyon gaz la nan chanm vakyòm lan ka detèmine ki baze sou gwosè a nan aktyèl la ion.
Ranje mezi yon kalib vakyòm regilye katòd cho se 1.33 × 10-1 a 1.33 × 10-5 Pa. Kèlkeswa si li pi wo oswa anba limit mezi sa a, li pral lakòz yon pèt nan relasyon lineyè ant koule nan ion I + ak presyon gaz la. Lè presyon an wo, pwobabilite pou kolizyon miltip ant elektwon ak molekil ogmante anpil. Akòz potansyèl akselerasyon an pi wo pase potansyèl ionizasyon gaz la (plizyè dizèn vòlt), elektwon yo ki te pwodwi pa ionizasyon yo ase pou lakòz ionizasyon gaz. Sa a pral lakòz yon ogmantasyon byen file nan koule elèktron nan kalib la ionizasyon. An menm tan an, akòz dansite gaz segondè, chemen an gratis nan elektwon se kout, ak pifò kolizyon yo se kolizyon ba-enèji ki pa ka lakòz ionizasyon. Anpil faktè mennen nan yon relasyon lineyè ant koule ion ak presyon pa kenbe ankò nan presyon ki pi wo; Lè presyon an ba (mwens pase 1.33 × 10-1Pa), elektwon gwo vitès ki rive nan elektwòd akselerasyon an pral jenere reyon X mou, ki pral Lè sa a, dwe dirije nan direksyon elektwòd koleksyon ion C. Sa a pral lakòz koleksyon an. elektwòd yo pwodwi emisyon foto-elektrik, emèt yon kouran elèktron, sa ki lakòz sikwi mezi orijinal ion koule a sipèpoze aktyèl presyon endepandan sa a, sa ki lakòz yon pèt nan relasyon lineyè ant koule nan ion I + ak gaz la. presyon. Nan moman sa a, kalib vakyòm ionizasyon an pa ka mezire presyon an nan chanm vakyòm lan.
Machin nan kouch vakyòm sèvi ak yon kalib vakyòm ionizasyon pou byen vit ak kontinyèlman mezire presyon total gaz la yo dwe teste, ak tib la kalib gen yon ti volim epi li fasil pou konekte. Sepandan, emèt la nan tib la kalib se te fè nan fil tengstèn. Lè presyon an pi wo pase 10-1Pa, lavi tib kalib la ap redwi anpil, e menm boule. Li ta dwe evite travay anba presyon ki wo; Lè sistèm vakyòm nan ekspoze a atmosfè a, sifas enteryè anvlòp la vè ak elektwòd divès kalite kalib ionizasyon an pral adsorb gaz, ki pral afekte presizyon nan mezi vakyòm. Se poutèt sa, lè sistèm vakyòm nan ekspoze a atmosfè a pou yon tan long oswa itilize pou yon peryòd de tan, yo ta dwe tretman regilye degaz nan kalib la dwe te pote soti.
