Đo chân không là một thành phần quan trọng của công nghệ chân không. Dụng cụ dùng để đo độ chân không gọi là máy đo chân không.
Các loại máy đo chân không thường được sử dụng cho lò chân không và lò nấu chảy chân không bao gồm máy đo chân không cặp nhiệt điện, máy đo chân không ion hóa, v.v. Nguyên lý làm việc của chúng như sau:
(1) Máy đo chân không cặp nhiệt điện
Máy đo chân không cặp nhiệt điện bao gồm các bộ phận nhạy cảm, máy đo cặp nhiệt điện và dụng cụ đo. Ống đo cặp nhiệt điện được nối với hệ thống chân không được thử nghiệm, có vỏ ngoài bằng ống thủy tinh và các dây đốt nóng, dây cặp nhiệt điện bên trong ống. Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh của dây cặp nhiệt điện nên điện thế nhiệt điện được tạo ra trong mạch điện. Nếu điện áp của dây đốt nóng không đổi thì điện thế của dây cặp nhiệt điện bị giới hạn bởi nhiệt độ của dây đốt nóng và nhiệt độ của dây đốt nóng có liên quan đến áp suất của khí đo được. Áp suất thấp, độ dẫn nhiệt của khí thấp, khí mang đi ít nhiệt hơn, nhiệt độ dây đốt nóng cao hơn và tiềm năng nhiệt điện của dây cặp nhiệt điện tăng lên; Ngược lại, thế năng nhiệt điện giảm. Điện thế nhiệt điện trong mạch được đo bằng máy đo milivolt và milivolt trong máy đo phản ánh mức độ chân không. Để đảm bảo sự ổn định điện áp của dây sưởi, một nguồn điện ổn định đã được kết nối. Vì vậy, dụng cụ đo bao gồm một máy đo milivolt để đo điện thế nhiệt điện và một dây đốt nóng được điều chỉnh để cung cấp điện ổn định.
(2) Máy đo chân không ion hóa
Loại máy đo chân không này chủ yếu được sử dụng để đo mức chân không cao. Trong các chất khí mạnh và áp suất thấp, số lượng ion dương được tạo ra do quá trình ion hóa các phân tử khí tỷ lệ thuận với áp suất khí. Theo các phương pháp ion hóa khác nhau, máy đo chân không sử dụng cực âm nóng để phát ra các electron để ion hóa khí được gọi là máy đo chân không ion hóa cực âm nóng; Trong số đó, máy đo chân không ion hóa catốt nóng bao gồm máy đo catốt nóng và dụng cụ đo. Thiết bị đo bao gồm nguồn điện làm việc được điều chỉnh, bộ ổn định dòng phát xạ, bộ khuếch đại đo dòng ion và các bộ phận khác. Máy đo ion hóa catốt nóng được nối với hệ thống chân không được thử nghiệm. Máy đo ion hóa catốt nóng là một bóng bán dẫn có cực âm, cổng và bộ thu bên trong. Thu thập điện thế cực tương ứng với điện thế âm điện catốt; Cổng có điện thế dương so với cực âm. Khi máy đo độ ion hóa được điện khí hóa và làm nóng, cực âm sẽ phát ra các electron, chúng va chạm với các phân tử khí trong quá trình đi tới cổng, dẫn đến sự ion hóa các ion dương và electron. Khi dòng phát xạ không đổi, số lượng ion dương mỗi ngày tỷ lệ thuận với áp suất của khí đo được. Sau khi các ion dương được thu thập bởi điện cực thu và được khuếch đại bởi mạch đo, độ chân không cần đo (lò hộp) có thể được đọc bằng đồng hồ điện chỉ báo.
(3) Máy đo chân không tổng hợp
Thông thường, không thể sử dụng một máy đo chân không duy nhất để đo độ chân không thấp và cao, nhưng nên sử dụng máy đo chân không tổng hợp, với máy đo chân không hỗn hợp ion hóa và cặp nhiệt điện được sử dụng phổ biến hơn. Phạm vi đo của nó là 13.33-666.6 × 10-8Pa. Đo chân không thấp ở (10-10-10-3) x 133,32Pa bằng máy đo chân không cặp nhiệt điện; Máy đo chân không ion hóa đo độ chân không cao 133,32 × 10-3-666,6 × 10-8Pa. Máy đo chân không tổng hợp được trang bị máy đo cặp nhiệt điện và máy đo ion hóa, được kết nối tương ứng với hệ thống chân không. Hai đồng hồ đo có thể được làm nóng riêng biệt bằng núm vặn và có thể được lựa chọn để sử dụng.
