低真空的获得和检漏

1低真空的获得和测量试验目的:.试验原理:1)旋片式机械泵构造及原理旋片式机械泵的构造如图6.1.1所示.它由转子6定子7旋片4〔或称刮板〕活门和油槽等所构成.泵的定子装在油槽中，定子的空腔是圆柱形.转子是圆柱形轮子，它偏心地装成与定子空腔内切位置..转子转动是由马达带动的.转子中镶有两块刮板,刮板之间用弹簧相连,使刮板紧贴在定子空腔内壁上,进气口到定子与转子之间的空间,由活门及出气口排出.定子浸在油中，油是起密封、润滑与冷却作用的.进油槽是为了让油进人空腔，进空腔的油除了上述作用外，还起着帮助翻开活门的作用.由于在压强很低时被压缩的气体缺乏以翻开活门,而不行压缩的油将强迫活门被翻开.一般油面在活门上肯定距离.活门的作用是让气体从泵中排出，而不让大气进入泵中.活门的构造为一金属片或金属球构成.6.1.2所示.6.1.2(a)表示两刮板转动.A与进气口之间的体积不断增大，这时被抽容器内气体从进气口进入这局部空间.图〔b、(c)B与被抽容器隔开并被压缩到活门.当转子转动到图(d)位置时，被压缩的气体的压强大于大气压，这时活门被翻开，气体排出泵外.这个过程反复不断被抽容器内的气体就不断被抽出泵外.泵的极限压强和抽速机械泵的主要指标〔或参量〕是极限压强和抽气速率 .常用机械泵进气口的最低压强可达l~10-1Pa,〔10-2~10-3Torr〕真空度，即机械泵的极限真空度.目前常用的机械泵多为两个或两个以上的泵芯串联起来形成的二级泵或多级泵,其极限真空度可达10-2Pa或更高.6.1.3是旋片式机械泵的抽速特性曲线.由图可见，在压强较高的一段范围内，抽速随压强的变化不大.当压强快到极限压强时,.这是由于压强很高时由泵返回被抽容器内的气体仅占次要地位，可被无视.当容器内压强不断降低时，返回容器内的气体与被排出气体相比,就越来越不行无视，因此抽速下降.最终，沉着器中排出气体量等于返回容器内的气体量时,容器中的气体就不再削减了，这时泵的抽速就为零.留意事项将把真空泵油压到定子腔中，造成返油事故.因此，机械泵停顿工作后必需使抽气口与大气相通，使泵的进气口和排气口气压平横.粗真空、低真空的测量U.本试验中承受的是闭管式.测量时，将U形管开口端与待测系统相接,U形管两侧的水银液面高度差值，便是待测的真空度.明显它是粗真空量具.热偶真空计的原理是利用在低气压下气体的热导率与气体压强间有依靠关系.其关系如图6.1.4所示.因此，假设把一段金属丝封入导管中，接入真空系统．并通过肯定的电流使丝加热，则丝的温度取决于输入功率与散热的平衡关系.当输入功率肯定时，丝温与气体的热导率有关.只要用某种方法测出丝温变化,即可经校准而读出压强,6.1.4曲线所示.+ ff及一热电偶ffTT+ 可做成热偶真空计见图6.1.5，经核准即可由热电动势读出真空度.一般热偶计的测量范围是130~0lPaRzh－262.〔3〕放电管，高频火花真空检漏仪气压的不同而转变.将一封有金属电极的玻璃放电管接入真空系统中，加上高压后就可以通过放电现象来粗略地估量真空度.放电管中放电现象与真空度的关系见表6.1.1空度的数量级.高频火花真空检漏仪除用作真空检漏外，也可用来估量系统内真空度的数量级.见表6.1.2.3)定容法测机械泵的抽速设被抽空间的容积为V，气体压强为P，则所抽气体量可用PV表示〔留意气体的克分子数nPVS,Q=PS,此为抽气口的气体流量,同时RT此流量等于气体总量的削减率,即d(PV) (6.1.1)dt由于V是被抽容积，为恒量，故有PSV

dPdt 〔6.1.2〕对上式积分，得SPPeV (6.1.3)0P0是t=0时刻容器内气体的压强〔6.1.4〕Pt的变化关系.〔lnP0〕=6.1.4〕式可写成SVd(lnP) (6.1.4)dt式给出抽速的定义,VlnPt的关系曲线，由曲线的斜d(lnP)VSP随时dtt的变化，因此称为定容法.的容器即可.缺点是在抽速过大时，P－t关系难测准.此外，使用的容器过小，将招致测量上的困难和试验结果的误差.而V过大，则放气严峻，在某一瞬间容器内的压强很不均匀，因此测量得到的数据往往误差较大.内容试验装置.在真空系统中用活塞将机械泵和各种真空计连接起来.试验内容(1)学习开动机械泵获得低真空；;形管热偶计比较，比照;(4)求得本次试验之最高真空度;;(6)争论放电对真空度及热偶计的影响〔选做〕3〕试验步骤提示放入系统.,U形管和放电管作比照观测.应预先按试验中说明将热偶真空计调整好.以免巳经抽气需要测量时．才觉察尚未调整而铺张时间.在测量过程中要留意使加热电流保持恒定.在气压较低时，放电对真空度及热偶计示数有显著影响，因此要适当掌握放电管,火花检漏仪的使用次数及每次观看时间.试验完毕时,真空系统内应保持真空．同时机械泵抽气口要与大气相通.4〕留意事项操作玻璃真空系统时，必需慎重.未设计好试验方案并经教员同意之前，切忌乱动.试验进展时,转动活塞要缓慢.观看放电现象时，不得触摸高压电源