Електронен йонизационен манометър - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1

Електронен йонизационен манометър

Електронният йонизационен манометър се състои от манометричен преобразувател (лампа), който е вакуумно прикрепен към съда, налягането в което трябва да се измерва, и електрически измервателен блок, който подава необходимото напрежение към електродите на преобразувателя и извършва необходимите електрически измервания. [2]

Електронният йонизационен датчик не е абсолютен. По принцип е възможно да се изчисли неговата калибровъчна крива, но теорията му е сложна и неточна. Йонизационният манометър се калибрира чрез сравнение със стандарт за компресия, а показанията на електронния манометър зависят от вида газ поради разликите в йонизационната ефективност. Преди измерване сензорът LM-2 трябва да се дегазира чрез нагряване, в противен случай десорбцията на газовете от стъклото изкривява показанията му към надценяване. За дегазиране на лампата се пропуска ток през нейната решетка в режим на подготовка за измерване. [3]

Електронните йонизационни манометри имат изпомпващо действие. Изпомпването се обяснява с няколко явления. Поради хемосорбция върху горещия катод, 1 cm2 от повърхността на волфрам при 2200 K има скорост на изпомпване от около 1 l/s за кислород. В резултат на това се образува оксид WO3, който се пръска и отлага по стените на лампата. За лампа LM-2 скоростта на изпомпване на йони е приблизително 0,01 l/s. [4]

Линейността на характеристиките на електронния йонизационен манометър, наблюдавана в широк диапазон от налягания (вижте раздел Електронни йонизационни манометри), ви позволява да го използвате като референтен инструмент от 2-ра категория за прехвърляне на единица налягане от примерни инструменти от 1-ва категория (например живачни компресионни манометри) към работещи вакуумметри. [5]

По-нататъкразширяването на границите на измерване на електронни йонизационни манометри към ниски налягания, очевидно, може да бъде постигнато чрез едновременно прилагане на горните мерки: намаляване на съотношението / y / / k и увеличаване на чувствителността K. [7]

Йонизационните манометри, които включват електронни йонизационни манометри, магнитни електроразрядни манометри и радиоизотопни манометри, се използват за измерване на ниско налягане в областта на висок и свръхвисок вакуум. Работата на тези устройства се основава на използването на газова йонизация. Електронният йонизационен манометър се състои от манометричен преобразувател (лампи тип LM-2, IM-4, IM-7L, IM-9, IM-I и IM-12) и измервателен блок, който захранва преобразувателя и измерва необходимите параметри. Манометричният преобразувател в най-простата си форма е триелектродна конструкция, при която анодът, направен под формата на рядка цилиндрична решетка и имащ висок потенциал (100–200 V), създава силно ускоряващо поле за електрони, излъчени от нагрят катод. [8]

Основата на дизайна на манометрични преобразуватели (лампи) на електронни йонизационни манометри е триелектродна система (катод, анод, йонен колектор), следователно всяка електронна лампа с три или повече електрода може да се използва в комплект електронни йонизационни манометри за измерване на вакуум. [9]

В радиоизотопния йонизационен манометър, както и в електронния йонизационен манометър, мярката за налягане е токът на положителните йони, образувани в обема на манометричния преобразувател. Разликата е само в източника на йонизация. В преобразувателя на радиоизотопния манометър а-частиците, излъчвани от някакъв вид газ, се използват за йонизиране на газови молекули.всякакъв радиоактивен материал. [10]

Налягания над 10 - 3 mm Hg. Изкуство. обикновено не е възможно да се измери с електронен йонизационен манометър, тъй като с увеличаване на налягането в манометъра силата на йонния ток се увеличава и нагрятата катодна нишка бързо изгаря. Едновременно с това материалът на катода се окислява от атмосферния кислород. При внезапно повишаване на налягането разрядът, който възниква между анода и катода, стопява катода. [12]

Голяма група устройства за измерване на ниски налягания в областта на висок и свръхвисок вакуум са така наречените електроразрядни манометри. Електроразрядните манометри включват: електронни йонизационни манометри, обикновено наричани просто йонизация, магнитни електроразрядни манометри, обикновено наричани магнитни, и накрая, радиоизотопни йонизационни манометри, наречени радиоизотопни. [15]