ЭЛЕКТРОННЫЕ ИОНИЗАЦИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДАВЛЕНИЯ И ВАКУУММЕТРЫ
Вакуумметры этого класса являются наиболее
употребительными при измерении высокого и сверхвысокого вакуума в промышленных
и, особенно, в лабораторных установках. Действие этих приборов основано на
ионизации газа, в преобразователе, как правило, представляющем собой триод,
поток электронов, испускаемых накаленным катодом, ионизует молекулы газа; ионы улавливаются коллектором,
создавая в его цепи ток 
, пропорциональный электронному току 
и концентрации газа
или давлению 
. Полный коллекторный ток 
содержит, кроме того,
еще и фоновые компоненты 
, 
, 
, так что
Фоновый ток вызван фотоэмиссией электронов с коллектора под действием мягкого
рентгеновского излучения анодной сетки при электронной бомбардировке последней.
Этот ток весьма мал и определяет нижний предел измеряемых давлений.
Причиной тока является рекомбинация ионов и лавинная ионизация газа; этот компонент
определяет верхний предел рабочего диапазона и проявляется, когда средняя длина
свободного пробега частиц становится меньше размеров преобразователя.
Составляющая может вызываться
десорбцией ионов из слоя молекул, сорбированных на
аноде; она устраняется рациональной методикой работы с преобразователем.
В основной рабочей области давлений фоновые компоненты малы и работа преобразователя характеризуется формулой
откуда
где
- ток в цепи коллектора.
и 
- абсолютная и приведенная чувствительности преобразователя.
С - постоянная преобразователя.
Если Р измеряется в Па, то размерность постоянной С также Па, размерность S равна А*Па-1, а приведенная чувствительность К имеет размерность Па-1. Величины К, S или С, как и показания вакуумметра, зависят от рода газа. Эта зависимость характеризуется относительной чувствительностью q2 преобразователя к данному газу. В паспорте преобразователя указываются К, S или С для азота; при работе с другими газами надо пересчитывать показания на чувствительности К2, S2 или С2 для данного газа, имея в виду, что
; 
; 
В табл.1 приведены ориентировочные значения относительной чувствительности q2 для некоторых газов.
Относительная чувствительность ионизационных преобразователей Таблица 1
|
Газ |
N2 |
Не |
Nе |
Н2 |
NH3 |
O2 |
СО |
H2O |
H2S |
Аr |
СH4 |
СО2 |
Xe |
SF6 |
Kr |
CCl2F2 |
|
q2=k2/k |
1,0 |
0,19 |
0,33 |
0,44 |
0,64 |
0,87 |
1,02 |
1,10 |
1,3 |
1,37 |
1,49 |
1,60 |
1,91 |
2,5 |
2,8 |
2,9 |
В структурную схему ионизационного вакуумметра входят преобразователь и измерительная установка, обычно включающая блоки питания, стабилизации тока эмиссии электронов усиления и измерения ионного тока. Выходным прибором служит стрелочный или цифровой микроамперметр.
Вследствие малости ионного тока усилитель обладает высоким коэффициентом усиления и его, как и преобразователь, следует экранировать от действия магнитных и электрических полей. Необходимо также защищать преобразователь от металлической пыли, паров масла и других веществ, появление которых возможно в ходе технологического процесса и которые могут искажать результаты измерения.
Типы манометрических преобразователей для
электронно-ионизационных вакуумметров:
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПМИ-2
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЙ ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПМИ-3-2
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ДАВЛЕНИЯ ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПМИ-10-2
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ДАВЛЕНИЯ ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПМИ-27
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ДАВЛЕНИЯ ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПМИ-12
ИОНИЗАЦИОННЫЙ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ПМИ-39-2
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ
ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПМИ-51
Типы электронно-ионизационных вакуумметров:
ВАКУУММЕТР ИОНИЗАЦИОННО-ТЕРМОПАРНЫЙ
ВИТ-2
ВАКУУММЕТР ИОНИЗАЦИОННО-ТЕРМОПАРНЫЙ ВИТ-3
ВАКУУММЕТР ИОНИЗАЦИОННЫЙ ЦИФРОВОЙ
БЛОКИРОВОЧНЫЙ ВИЦБ-II
ВАКУУММЕТР ИОНИЗАЦИОННЫЙ ВИ-14
ВАКУММЕTP ИОНИЗАЦИОННО-ТЕРМОПАРНЫЙ ВИЦ-АБ
ВАКУУММЕТР ИОНИЗАЦИОННЫЙ ОБРАЗЦОВЫЙ ВИО-1
Вакуумметр
ионизационный цифровой блокировочный
ВИЦБ-2/7-007
