В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Измерение скорости откачки вакуумных насосов
Измерение скорости откачки вакуумных насосов - Измерение скорости откачки при постоянном давлении
Измерение и контроль вакуума - Контрольно-измерительная аппаратура
Оглавление
Измерение скорости откачки вакуумных насосов
Измерение скорости откачки при постоянном объеме
Измерение скорости откачки при постоянном давлении
Метод сравнения
Все страницы

 Метод заключается в том, что создается поток газа в насос, при котором устанавливается некоторое постоянное давление на входе в насос р. Скорость откачки насоса тогда

 

Для создания и измерения потока газа, поступающего в насос, применяют способы: натекания газа через специальный натекатель или капилляр; циркуляции; калиброванного трубопровода или калиброванного отверстия; накопления.

Если газ поступает в насос через натекатель, то количество проходящего газа можно измерить бюреткой, ротаметром, дроссельной шайбой, мерным соплом и др. При приближении к предельному давлению данного насоса скорость откачки 5 уменьшается согласно уравнению


где Sp — скорость откачки в сечениии с давлением р; р0 — предельное давление.

При этом поток газа через сечение

 

(92)

 

Если присоединить к системе натекатель и сделать искусственную течь, через которую будет протекать газ объемом V л/с воздуха, измеренный при атмосферном давлении, то поток газа через течь

(93)

Тогда общий поток через рассматриваемое сечение

(94)

так как давление в системе повысится на величину Др. Подставляя значения Q и Q' из уравнений (92) и (93) в уравнение (94), получим

откуда

 


 

или

 

или

 

где V — объем воздуха, поступающего в установку, при давлении 760 мм рт. ст., в л/с; P1 — давление при натекании V в мм рт. ст.; р0 — предельное давление с закрытым натекателем в мм рт. ст.

При измерении с помощью бюретки последовательно с натекателем помещают измерительную бюретку с трехходовым краном (рис. 527), погруженную открытым концом в стакан с вакуумным маслом. При измерении открывается натекатель, и по манометру в системе устанавливается определенное давление рх; после этого бюретка с помощью трехходового крана отсоединяется от атмосферы и присоединяется к натекателю. Воздух из объема бюретки через натекатель поступает в насос, уровень масла в бюретке повышается, так как на наружную поверхность масла в стакане давит атмосферное давление, а внутри бюретки создается вакуум. Время подъема масла на определенную высоту измеряется секундомером, после чего бюретка вновь соединяется с атмосферой.

 

По скорости подъема масла в бюретке h/? определяют количество вытесненного из бюретки воздуха ?Q. С учетом того, что

где р — давление и V — объем газа в бюретке, можем записать

(95)

где V0 — начальный объем бюретки и соединительного шланга от уровня масла в стакане до натекатели в л; рб — давление внешней среды в мм рт. ст.;

— давление столба масла в бюретке, поднявшегося за время tau в мм рт. ст.

— объем столба масла, поднявшегося в бюретке

за время т, в л;

h — высота градуированной части бюретки в мм; n — число делений градуированной части бюретки;

V6 — объем градуированной части бюретки в л;

рм— плотность масла в г/см3;

ррт— плотность ртути в г/см3; h — высота подъема масла в бюретке за время т (в делениях шкалы).

Пренебрегая величиной ΔpΔV в уравнении (95) по сравнению с первыми двумя слагаемыми в скобках, получим

Соответственно


 

 

Рис. 527. Измерительный колпак для измерения скорости откачки диффузионного насоса методом постоянного давления: 1 — корпус насоса; 2 — ловушка, охлаждаемая жидким азотом; 3 — манометры; 4 — рассеивающие диски с отверстиями диаметром 5 мм, расположенными по квадратной сетке, отверстия для второго диска смещены на половину диагонали квадрата по отношению к отверстиям первого диска; 5 — натекатель; 6 — трехходовой кран; 7 — бюретка

Если нужно найти скорость откачки насосом не воздуха, а другого газа, то следует применить закрытую измерительную бюретку (рис. 528). При измерении описанным методом нужно следить за тем, чтобы температура бюретки во время измерения была постоянной, в противном случае ошибки при измерении будут значительными. При измерении методом циркуляции впускной патрубок насоса соединен с его выпускным патрубком трубопроводом, пропускная способность которого известна; тогда

а скорость откачки насоса

 

Схема измерения дана на рис. 529. После откачки всей системы до определенного давления закрывается кран 4 и измеряется перепад давлений двумя манометрами M1 и M2. Этот метод нельзя считать достаточно точным, так как режим течения газа в трубопроводе может изменяться, и рассчитать точно пропускную способность трубопровода в каждой точке измерения не удается.

Метод калиброванного трубопровода состоит в том, что в насос впускается газ через трубопровод, пропускная способность которого известна, и измеряется перепад давлений на концах трубопровода.

 

Тогда скорость откачки

где P1 и р2 — показания двух манометров. Этот метод имеет тот же недостаток, что и предыдущий, и применять его можно только, если режим течения газа по длине трубопровода не изменяется.

Метод калиброванной диафрагмы применяют для измерений в молекулярном режиме. Здесь газ проходит через диафрагму, пропускная способность которой известна, и измеряется перепад давлений по обеим сторонам диафрагмы.

 

 

 

 



 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 148 гостей на сайте
=
Рейтинг@Mail.ru