Свойства вакуума |
Особенности вакуумных систем |
контрольно-измерительная аппаратура |
Течеискатели |
Вакуумные материалы |
Уплотнители и и смазки |
Вакуумные вентили и переходники |
Запорные устройства |
Способы соединения вакуумных систем |
Общие принципы |
Подбор вакуумных насосов |
Масляные средства откачки |
Вакуумометрические приборы |
Вакуумные установки |
Сорбционные средства откачки |
Физические явления в вакууме |
Измерение скорости откачки вакуумных насосов - Измерение скорости откачки при постоянном давлении |
Измерение и контроль вакуума - Контрольно-измерительная аппаратура | ||||||
Cтраница 3 из 4 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.
|
= | |