Манометричний спосіб

Він базується на використанні трубки з пружинної сталі, згорнутої у спіраль та запаяної з одного кінця, яка за допомогою трубопроводу приєднується до робочої камери (рис. 3.10).

Зі зниженням тиску кривизна трубки збільшується, що призводить до відхилення вимірювальної стрілки.

Зазначений метод дозволяє визначати тиск, починаючи з 20÷50 мм рт. ст.

Теплові вакуумметри засновані на пропорційній залежності теплопровідності газу від його щільності та поділяються на прилади опору й термопарні. Відомо, що молекули газу здатні під час руху переносити теплоту від нагрітої нитки, розташованої всередині вакуумного балону, до його стінок. У зв’язку з тим, що при зниженні тиску теплопровідність газу зменшується, віддача теплоти нагрітим тілом також стає меншою.

В основі роботи перетворювача вакуумметра опору (рис. 3.11) лежить залежність опору металевої нитки від температури.

Перетворювач являє собою скляний балон 3 із трубкою 1 для приєднання до вакуумної системи. У балоні змонтована металева нитка розжарення 2, що нагрівається струмом, який надходить від джерела живлення 7.

Рис. 3.11. Вакуумметр опору: 1 – трубка; 2 – нитка розжарення; 3 – скляний балон; 4, 5 – міліамперметри, 6 – змінний резистор; 7 – джерело живлення

Вимірювальна частина приладу являє собою міст для виміру опорів. Для регулювання й підтримки стабільного струму розжарення в процесі вимірів послуговує змінний резистор 6. Струм, що проходить через нитку перетворювача, вимірюють міліамперметром 4, а струм, що проходить між точками А і В мосту, – міліамперметром 5, шкала якого проградуйована в одиницях тиску.

2. Термопарний спосіб. Принцип дії цього приладу базується на тому, що за низької температури нагрівання теплова енергія в термопарі передається за рахунок коливального руху молекул. У зв’язку з цим термоелектрорушійна сила є пропорційною кількості молекул газу в одиниці об’єму робочої камери, тобто тиску газу. Метод дозволяє визначити тиск р починаючи з 0,01 до 0,5 мм. рт. ст. (рис. 3.12).

Рис.3.12. Схема термопарного способу вимірювання вакууму

Принцип дії термопарного вакуумметра полягає також в тому, що при зниженні тиску газу його теплопровідність зменшується, а отже, підвищується температура хрестоподібної перемички й змінюється ЕРС, відповідно до значення якої, використовуючи градуювальну криву, визначають тиск газу.

Схема та принцип дії термопарного вакуумметра представлена на рисунку 3.13.

Даний прилад зроблений у вигляді скляного балону 4 із трубкою 1 для приєднання до вакуумної системи та вмонтованої в нього термопари 3 з тонких (близько 0,05 мм) дротів, приварених до підігрівача 2.

Термопара та підігрівач з’єднані хрестоподібною перемичкою. У вимірювальну частину вакуумметра входять змінний резистор 7, мілівольтметр 6 та міліамперметр 8.

Підігрівач 2 нагрівається струмом, що подається від джерела живлення 9 через струмове введення 5, регулюється змінним резистором 7 і вимірюється міліамперметром 8. Спай термопари 3, що нагрівається підігрівачем, служить джерелом ЕРС, яку вимірюють мілівольтметром 6.

Рис. 3.13. Термопарний вакуумметр: 1 – трубка; 2 – підігрівач; 3 – термопара; 4 – скляний балон; 5 – струмове введення; 6 – мілівольтметр; 7 – змінний резистор; 8 – міліамперметр; 9 – джерело живлення