低真空的獲得和檢漏

1低真空的獲得和測量試驗?zāi)康?.試驗原理:1)旋片式機械泵構(gòu)造及原理旋片式機械泵的構(gòu)造如圖6.1.1所示.它由轉(zhuǎn)子6定子7旋片4〔或稱刮板〕活門和油槽等所構(gòu)成.泵的定子裝在油槽中，定子的空腔是圓柱形.轉(zhuǎn)子是圓柱形輪子，它偏心地裝成與定子空腔內(nèi)切位置..轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動是由馬達帶動的.轉(zhuǎn)子中鑲有兩塊刮板,刮板之間用彈簧相連,使刮板緊貼在定子空腔內(nèi)壁上,進氣口到定子與轉(zhuǎn)子之間的空間,由活門及出氣口排出.定子浸在油中，油是起密封、潤滑與冷卻作用的.進油槽是為了讓油進人空腔，進空腔的油除了上述作用外，還起著幫助翻開活門的作用.由于在壓強很低時被壓縮的氣體缺乏以翻開活門,而不行壓縮的油將強迫活門被翻開.一般油面在活門上肯定距離.活門的作用是讓氣體從泵中排出，而不讓大氣進入泵中.活門的構(gòu)造為一金屬片或金屬球構(gòu)成.6.1.2所示.6.1.2(a)表示兩刮板轉(zhuǎn)動.A與進氣口之間的體積不斷增大，這時被抽容器內(nèi)氣體從進氣口進入這局部空間.圖〔b、(c)B與被抽容器隔開并被壓縮到活門.當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動到圖(d)位置時，被壓縮的氣體的壓強大于大氣壓，這時活門被翻開，氣體排出泵外.這個過程反復(fù)不斷被抽容器內(nèi)的氣體就不斷被抽出泵外.泵的極限壓強和抽速機械泵的主要指標〔或參量〕是極限壓強和抽氣速率 .常用機械泵進氣口的最低壓強可達l~10-1Pa,〔10-2~10-3Torr〕真空度，即機械泵的極限真空度.目前常用的機械泵多為兩個或兩個以上的泵芯串聯(lián)起來形成的二級泵或多級泵,其極限真空度可達10-2Pa或更高.6.1.3是旋片式機械泵的抽速特性曲線.由圖可見，在壓強較高的一段范圍內(nèi)，抽速隨壓強的變化不大.當壓強快到極限壓強時,.這是由于壓強很高時由泵返回被抽容器內(nèi)的氣體僅占次要地位，可被無視.當容器內(nèi)壓強不斷降低時，返回容器內(nèi)的氣體與被排出氣體相比,就越來越不行無視，因此抽速下降.最終，沉著器中排出氣體量等于返回容器內(nèi)的氣體量時,容器中的氣體就不再削減了，這時泵的抽速就為零.留意事項將把真空泵油壓到定子腔中，造成返油事故.因此，機械泵停頓工作后必需使抽氣口與大氣相通，使泵的進氣口和排氣口氣壓平橫.粗真空、低真空的測量U.本試驗中承受的是閉管式.測量時，將U形管開口端與待測系統(tǒng)相接,U形管兩側(cè)的水銀液面高度差值，便是待測的真空度.明顯它是粗真空量具.熱偶真空計的原理是利用在低氣壓下氣體的熱導(dǎo)率與氣體壓強間有依靠關(guān)系.其關(guān)系如圖6.1.4所示.因此，假設(shè)把一段金屬絲封入導(dǎo)管中，接入真空系統(tǒng)．并通過肯定的電流使絲加熱，則絲的溫度取決于輸入功率與散熱的平衡關(guān)系.當輸入功率肯定時，絲溫與氣體的熱導(dǎo)率有關(guān).只要用某種方法測出絲溫變化,即可經(jīng)校準而讀出壓強,6.1.4曲線所示.+ ff及一熱電偶ffTT+ 可做成熱偶真空計見圖6.1.5，經(jīng)核準即可由熱電動勢讀出真空度.一般熱偶計的測量范圍是130~0lPaRzh－262.〔3〕放電管，高頻火花真空檢漏儀氣壓的不同而轉(zhuǎn)變.將一封有金屬電極的玻璃放電管接入真空系統(tǒng)中，加上高壓后就可以通過放電現(xiàn)象來粗略地估量真空度.放電管中放電現(xiàn)象與真空度的關(guān)系見表6.1.1空度的數(shù)量級.高頻火花真空檢漏儀除用作真空檢漏外，也可用來估量系統(tǒng)內(nèi)真空度的數(shù)量級.見表6.1.2.3)定容法測機械泵的抽速設(shè)被抽空間的容積為V，氣體壓強為P，則所抽氣體量可用PV表示〔留意氣體的克分子數(shù)nPVS,Q=PS,此為抽氣口的氣體流量,同時RT此流量等于氣體總量的削減率,即d(PV) (6.1.1)dt由于V是被抽容積，為恒量，故有PSV

dPdt 〔6.1.2〕對上式積分，得SPPeV (6.1.3)0P0是t=0時刻容器內(nèi)氣體的壓強〔6.1.4〕Pt的變化關(guān)系.〔lnP0〕=6.1.4〕式可寫成SVd(lnP) (6.1.4)dt式給出抽速的定義,VlnPt的關(guān)系曲線，由曲線的斜d(lnP)VSP隨時dtt的變化，因此稱為定容法.的容器即可.缺點是在抽速過大時，P－t關(guān)系難測準.此外，使用的容器過小，將招致測量上的困難和試驗結(jié)果的誤差.而V過大，則放氣嚴峻，在某一瞬間容器內(nèi)的壓強很不均勻，因此測量得到的數(shù)據(jù)往往誤差較大.內(nèi)容試驗裝置.在真空系統(tǒng)中用活塞將機械泵和各種真空計連接起來.試驗內(nèi)容(1)學(xué)習(xí)開動機械泵獲得低真空；;形管熱偶計比較，比照;(4)求得本次試驗之最高真空度;;(6)爭論放電對真空度及熱偶計的影響〔選做〕3〕試驗步驟提示放入系統(tǒng).,U形管和放電管作比照觀測.應(yīng)預(yù)先按試驗中說明將熱偶真空計調(diào)整好.以免巳經(jīng)抽氣需要測量時．才覺察尚未調(diào)整而鋪張時間.在測量過程中要留意使加熱電流保持恒定.在氣壓較低時，放電對真空度及熱偶計示數(shù)有顯著影響，因此要適當掌握放電管,火花檢漏儀的使用次數(shù)及每次觀看時間.試驗完畢時,真空系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)保持真空．同時機械泵抽氣口要與大氣相通.4〕留意事項操作玻璃真空系統(tǒng)時，必需慎重.未設(shè)計好試驗方案并經(jīng)教員同意之前，切忌亂動.試驗進展時,轉(zhuǎn)動活塞要緩慢.觀看放電現(xiàn)象時，不得觸摸高壓電源