Технические характеристики промышленных вакуумметров

Вакуумметр ВСБ-1 рассчитан на применение в автоматизированных вакуумных системах. Он работает в паре с манометрическим преобразователем МТ-6. Температура рабочей нити преобразователя поддерживается во всем диапазоне постоянной (220 °С). Величиной, по которой судят о давлении, является напряжение, прилагаемое для нагрева нити.

Работа преобразователей ионизационных вакуумметров основана на использовании зависимости интенсивности ионизации газа от давления. Основной частью такого преобразователя (рис. 73) является баллон 2, в котором размещен катод 4, эмитирующий электроны, сетка 3, окружающая катод, и анод 1, охватывающий сетку. На сетке поддерживается положительный по отношению к катоду потенциал (100 ... 200 В), потенциал анода – отрицательный (2 ... 5 В).

Электроны, эмитируемые катодом, ускоряются сеткой. Соударяясь с молекулами газа в баллоне, электроны их ионизируют. Образующиеся в пространстве между сеткой и анодом положительные ионы собирает анод, а положительные ионы, образующиеся в пространстве между сеткой и катодом, перемещаются обратно к катоду. Электроны и отрицательные ионы собирает положительно заряженная сетка. Скорость образования ионов пропорциональна количеству газа в баллоне и числу электронов, необходимых для ионизации.

Промышленность выпускает ионизационные вакуумметры типов ВН-12 и ВН-14, а также комбинированные вакуумметры ВИТ-2 и ВИТ-3.

Ионизационный вакуумметр ВИ-12 предназначен для измерения давления газов в диапазоне 10^-8 ... 10^-8 Па в лабораторных условиях. Он состоит из переносной измерительной установки и одного из двух манометрических преобразователей: ИМ-112 в стеклянной колбе или МИ-12-8, выполненного на фланце с металлическим уплотнением (табл. 11).

Ионизационный вакуумметр ВИ-14 предназначен для измерения давления в диапазоне 13,3 ... 10^-8 Па в металлических вакуумных системах. Он комплектуется ионизационным преобразователем МИ-27 и имеет поддиапазонное переключение диапазонов и две обзорные шкалы с диапазонами 10^-8 ... 13,3 Па и 10^-8 ...  10^-8 Па. Для измерения давления в стеклянных системах используется преобразователь ИМ-12.

Ионизационно-термопарные вакуумметры ВИТ-2 и ВИТ-3 предназначены для измерения разрежения газов в промышленных условиях. Они представляют собой комбинированные установки, состоящие из электронной системы измерения и ионизационного и термопарного преобразователей.

Вакуумметр ВИТ-2 предназначен для измерения давлений в диапазоне 6,66 · 10^‑6 ... 2,66 Па, а вакуумметр ВИТ-3 в диапазоне 6,66 · 10^-6 ... 1,33 · 10² Па.

Вакуумметр ВИТ-2 измеряет давление в диапазоне 1,33·10^-1... 26,6 Па с помощью термопарных преобразователей типа ПМТ-2; ПМТ-4М или МТ-8, а в диапазоне высокого вакуума – с помощью ионизационных преобразователей типа ПМИ-2 или ЛМ-3-2.

Преобразователи ПМИ-2, МИ-10-2 и ЛМ-3-2 являются ионизационными преобразователями триодного типа.

Недостатком, ограничивающим применение ионизационных вакуумметров, является наличие накаленного катода, разрушающегося при повышении давления.

Принцип работы электроразрядных магнитных вакуумметров основан на использовании зависимости тока электрического разряда в магнитном поле от концентрации газа, а следовательно, и его давления. В баллоне 4 (рис. 74), соединенном с системой, в которой измеряется вакуум, помещены катодные пластины 2 и кольцевой анод 1. К электродам прикладывается напряжение 2...3 кВ. Сила тока электрического разряда, возникающего между электродами, зависит от давления в баллоне и измеряется микроамперметром. Баллон с электродами расположен между полюсами 3 постоянного магнита.

Совместное действие электрического и магнитного полей на электроны значительно удлиняет их траектории и увеличивает

вероятность ионизации газа в баллоне, что способствует возникновению самостоятельного разряда при низком давлении. Все это повышает чувствительность вакуумметров и увеличивает предел измерения до 10^-12 Па.

Вакуумметры в литейных и термических цехах в основном применяют для контроля давления в вакуумных плавильных и нагревательных печах.