5.2 Будова і блок схема вакуумметру віт-3.

Вакуумметр іонізаційно-термопарний (ВІТ-3). Вакуумметр призначений для вимірювань тиску повітря та інших газів з урахуванням перерахункових коефіцієнтів для цих газів. Вакуумметр використовується для роботи в лабораторних і виробничих умовах.

Діапазон вимірювань:

Межі вимірювань тиску, мм рт. ст. 1 .. 10^-7.

Діапазон вимірюваних тисків, мм рт. ст.:

- При роботі з іонізаційним перетворювачем ПМІ-2 – 10^-3 .. 10^-7;

- При роботі з іонізаційним перетворювачем ПМІ-10-2 – 1 .. 10^-5;

- При роботі з термопарним перетворювачем ПМТ-2 або ПМТ-4М – 1 * 10^-1 .. 1 * 10^-3;

- При роботі з іонізаційним перетворювачем ПМІ-51 – 1,1 * 10^-2 .. 5 * 10.

Вакуумметр може експлуатуватися при наступних умовах: температура навколишнього середовища від 10 до 35 ° С, відносна вологість до 80% (при температурі 20 ° С), атмосферний тиск 100 000 ± 4000 Па (750 ±30 мм рт.ст.), напруга живильної мережі 220 ±22 В, частоті 50 Гц. Основні області застосування: електровакуумна і напівпровідникова промисловість, металургійна промисловість, харчова промисловість, космічні дослідження, ядерна фізика та ін.

Середній час безвідмовної роботи вимірювального блоку 2000 годин.

Блок схема вакуумметра.

Іонізаційна частина вакуумметра.

При вимірюванні тиску газа за допомогою іонізаційного манометричного перетворювача використовується:

І – вимірювальний блок, II – перетворювач МІ-ІО-2, ПМІ-2 (ЛІ-3-2), III – підсилювач постійного струму і логарифмуючий діод, ІV– стрілочний індикатор, V – стабілізатор струму емісії з обмеженням по струму напруження, VI - схема сигналізації та захист катода; VII – джерело анодної напруги перетворювача 180 и 250 В, VIII – джерело живлення 60-80 В, IX – джерело живлення напруження лампи ЕМ-8 і логарифмуючого діода, X – джерело живлення підсилювача постійного струму 27 В, -10 В, XI – джерела живлення -30 В, 24 В, ХІІ – перетворювач ПМ-2 або ПМ-4М, XIІІ – стрілочний індикатор, ХІV - джерело живлення; ХV - вихід на прилади.

5.3 Градуювання вакуумметрів.

Існують два основні методи градуювання вакуумметрів: статичний і динамічний. При використанні статичного методу градуйований вакуумметр під'єднується до вакуумної камери поблизу від зразкового (еталонного) і проводиться порівняння свідчень обох приладів в умовах рівноваги.

Камера повинна бути сконструйована таким чином, щоб гарантувати однаковий тиск по всьому об'єму (іншими словами, неприпустима наявність в камері якихось потоків газу). Крім того, вакуумна система повинна забезпечувати досягнення і збереження значно більш низького тиску в порівнянні з необхідним для проведення вимірювань.

Цей метод найбільш доцільно використовувати для вакуумметрів з робочим діапазоном вимірювань від 10 до 10^-3 Па, тобто при таких тисках, зазвичай використовують скляні відпаяні системи. Для таких вакуумметрів може бути досягнута точність краще ± 1%.

Однак для надвисоких вакуумметрів виконання перерахованих вище умов практично неможливо, що пояснюється наступними причинами. По-перше, єдиними вакуумметрами, які можуть бути використані в якості зразкових, є динамічні і радіометричні вакуумметри, нижня межа вимірювання тиску для яких становить близько 10^-7 Па.

Тому в разі приладів, призначених для умов надвисокого вакууму, доводиться покладатися на градуювання за допомогою вторинних еталонів (попередньо відградуйованих іонізаційних вакуумметрів) або використовувати метод екстраполяції до більш низьких тисків.

По-друге, необхідно, щоб залишковий тиск в системі був нижче 10^-8 Па, досягнення якого і для відпаєних систем непростий, крім того, потрібно точно знати склад використовуваного при градуюванні газу, що не завжди вдається. Проте цей метод використовується і призводить до задовільного результату. Особливо цей метод корисний при перевірці чутливості і градуюванні вакуумметрів серійного виробництва. Проблема атестації вакуумметрів може бути частково вирішена за допомогою методу об'ємного розширення.

Суть цього методу зводиться до того, що невелика кількість газу відомого обсягу, що знаходиться при тиску вище 10^-3 Па (яке може бути виміряне з досить високим ступенем точності), розширюється в камері відомого (великого) обсягу, до якої підключено градуйований вакуумметр. Після розширення та встановлення рівноваги тиск газу визначається за законом Бойля – Маріотта на підставі відомого співвідношення обсягів, величина якого може досягати 10⁷. Цей метод можна використовувати або багаторазово для двох камер, або для декількох послідовних камер з меншими значеннями співвідношення обсягів.

34