2. Сорбционные насосы

2.2.2.3.1. Геттерные насосы (хемосорбция)

Работа геттерного насоса основана на захвате молекул и атомов газа и последующем их удержании в объеме насоса. Геттер, обычно титан, представляющий собой нейтральную пластину или электрод, эродирует при взаимодействии с ионами, образующимися под воздействием высокого напряжения. Электрический потенциал, использующийся для ионизации, обычно находится в диапазоне от 3 кВ до 7 кВ.

Рисунок 27 схема работы геттерного насоса

Большинство «ионизационных» устройств работают таким образом. Молекулы газа бомбардируются высокоэнергетичными электронами, теряя один или несколько своих электронов, в результате становясь положительными ионами. Под действием сильного электрического поля положительные ионы ускоряются, и бомбардируют титановый катод. В результате соударений катод эродирует, распыляясь по стенкам насоса. Свеженапыленный слой титана является сильным химическим реагентом, который вступает в реакцию с химически активными газами. Соединение, образующееся в результате химической реакции, оседает на элементах и стенках насоса

Рисунок 28 Схема работы геттерного насоса

2. Способы измерения вакуума

Вакуумметры и манометры для измерения давления ниже атмосферного подразделяют на:

1. Абсолютные ( прямого действия)- измеряют силу, действующую на поверхность жидкости, газа или твёрдого вещества. (Деформационные, жидкостные U-образные манометры, газовые манометры, маклеод, и т.д.) Показания этих приборов сильно зависят от внешнего давления

2. Относительные ( косвенного действия)- принцип действия основан на измерении какого-либо физического параметра, связанного с давлением.

• Тепловые (используется тепловой преобразователь)

• Ионизационные (магнито-разрядные преобразователи и термоионизацыонные)

• Радиоизотопные приборы (в металлургии не используются)

1. Абсолютные вакуумметры

2.2.3.1.1. Деформационным маномерам

К деформационным мономерам относится Трубка Бурдона (рис. 31 )- манометр в виде спиральной трубки 2, скручивающейся под действием атмосферного давления в случае откачки внутренней полости за счет разных ра­диусов кривизны, а следовательно, и площадей наружной и внут­ренней поверхностей трубки.

И змерительное уравнение:

∆F=F₁-F₂=(p_a-p)(A₁-A₂)=cx

F₁ и F₂ -силы, действующие соответственно на поверхности с большим и меньшим радиусами, p_a- атмосферное давление , p-давление в трубке, A₁,A₂-площади наружной и внутренней поверхностей участка спиральной трубки, х- перемещение конца трубки, с- жесткость трубки

М

Рисунок 30 Деформационные мембранные

анометр измеряет давления в пределах 10⁵... 10³ Па. Измере­ние давлений ниже 10³ Па затруднено тем, что трубка при малой жесткости должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать ат­мосферное давление. Погрешность измерения равна 5% и ограни­чена упругим последействием трубки — медленным возвращением трубки в исходное положение после упругой деформации.

К вакуумной системе манометр подключается через штуцер 4. Регистрация перемещения спиральной трубки обычно рычажно-стрелочная, когда конец спиральной труб­ки связан через зубчатый сектор 3 со стрелкой 1.

Деформационные мембранные преобразователи различаются в за­висимости от способа регистрации перемещения мембраны и метода измерения (рис. 32). Прибор, измеряющий разность давлений называется дифференциальным (рис а). Мембранный преобразователь , в котором применен емкостный метод регистрации перемещения изображен на (рис б). Существует мембранный преобразователь с двумя электродами (рис. в) ,работающий при нулевой деформации мембраны.