Способ измерения давления разреженного газа

Способ измерения давления разреженного газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьппение точности измерения. Величина газоотделения происходит следующим образом. Измеряют промежуток времечи от момента закрытия крана 9 до достижения максимального тормозящего момента от привода 8 ротора, что фиксирзтот по максимальной деформации упругой связи, удерживающей двигатель ротора от поворота вокруг оси наооса. Этой деформации соответствует сигнал рассогласования с датчика 6 регулятора 7. Величину газоотделения определяют из математического выражения, приведенного в описании работы устрва. 3 ил. W с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„940

А1 (51)4 G 01 L 21/02:

1 ф, !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСМОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3986244/24-10 (22) 09,!2,85 (46) 07.05.88. Бюл. В 17 (71) Научно-исследовательский институт прикладной математики и киберне- . тики при Горьковском государственном университете им, Н.И. Лобачевского (72) В.П. Иванов (53) 531.787(088,8) (56) Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. — М.: Мир, 1964, с. 515.

Авторское свидетельство СССР

1! 836537, кл. G 01 L 21/02, 1981. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ РАЗРЕЖЕННОГО ГАЗА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение точности измерения. Величина газоотделения происходит следующим образом. Измеряют промежуток времени от момента закрытия крана 9 до достижения максимального тормозящего момента от привода 8 ротора, что фиксируют по максимальной деформации упругой связи, удерживающей двигатель ротора от поворота вокруг оси насоса.

Этой деформации соответствует сигнал рассогласования с датчика 6 регулятора 7. Величину газоотделения определяют из математического выражения, приведенного в описании работы устрва ° 3 ил.

1394077

Изобретение относится к измери-. ельной технике, а именно к способам средствам измерения давления разреенных газов, и может найти применение в вакуумной технологии прибороСтроения, при физических и космических исследованиях.

Цель изобретения — повышение точности измерения. 10

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого пособа; на фиг. 2 — градуировочная зависимость коэффициента сжатия Ко асоса в безрасходном режиме от час" тоты вращения ротора; на фиг. 3— градуировочная зависимость вероятности P прохода молекул газа с входа

12 на выход от частоты вращения ротоIpa f. 20

Устройство для реализации предлагаемого способа (фиг. 1) содержит ,, îáúåì 1 с исследуемым газом, камеру

2 для отбора пробы, вакуумный молекулярный насос 3 с ротором на магнит-25 ном подвесе, кран 4 .(показан в положении, соединяющем объем 1 с насосом 3), форвакуумный насос 5. Камера 2 снабжена датчиком 6 давления, который через регулятор 7, воздейст— вующий на привод 8 ротора (электроI, двигатель), управляет скоростью вращения ротора насоса 3, кран 9 (показан в положении "открыто") соединяет камеру 2 отбора с насосом 3. В поло- .35 жении "закрыто" он изолирует камеру 2 от насоса 3.

Способ осуществляют следующим. образом.

Первый этап состоит из обезгажива- 0 ния стенок устройства путем их прогрева под вакуумом. Для этого кран 9 открывают, а кран 4 переводят в положение, соединяющее молекулярный насос 3 с форвакуумным насосом 5. Этими А5 насосами откачивают камеру 2. При этом камера 2 и насос 3 прогреваются (устройства прогрева не показаны).

После обезгаживания устройства нагрева отключают.

На следующем этапе краном 4 соединяют насос 3 с исследуемым объемом 1 и сменой направления вращения ротора, осуществляемого с помощью электродвигателя 8 производят отбор пробы газа

У

55 в камеру 2 и его сжатие. При отборе пробы скорость вращения ротора насоса 3 плавно регулируется датчиком 6 давления через регулятор 7 до получения пробы заданного давления Р, По получении заданного давления измеряют установившуюся скорость f вращения ротора и по градуировочным кривым (фиг. 2 и 3), полученным экспериментально, или расчетным путем на ЭВИ определяют степень сжатия К насоса 3 в безрасходном.режиме и вероятность

Р, прохода молекул газа через насос 3 соответственно.

На следующем этапе кран 9 закрывают. Давление в камере 2 отбора из-за газоотделения со стенок начинает повышаться (камера 2 изолирована, и все молекулы газа, отделившиеся со стенок, скапливаются внутри камеры 2), что вызывает реакцию регулятора — нарастающее ускорение ротора, направленное в сторону, противоположную его вращению. На этом этапе производится определение величины газоотделения следующим образом. Измеряют промежуток времени t от момента закрытия крана 9 до достижения макси" мального тормозящего мбмента от привода 8 ротора, что фиксируют по максимальной деформации упругой связи (например, пружины), удерживающей двигатель ротора от поворота вокруг оси насоса. Этой деформации соответствует сигнал рассогласования с датчика 6 регулятора 7, равный ЛР . Величина 1Рд определяется по величине максимальной деформации, которая регистрируется, например, тензодатчиком, связанным с пружиной и предварительно отградуированным в единицах давления. Величину газоотделения Q находят по формуле

Ча Р

Ъ где Ъ вЂ” объем камеры 2 отбора °

Определив величины g,, Ка и Р„, определяют искомую величину давления

Ра Я

Ка Ою 25 Р12 Б1 где V — средняя арифметическая скорость теплового движения молекул газа;

S — площадь входного сечения насоса.

Предлагаемый способ измерения давления разреженного газа позволяет повысить точность измерения по сравнению с известными. з 394077

Формула изобретения Ф

10>

Составитель А. Соколовский Редактор Н. Тупица Техред N.Äèäûê Корректор А. Тяско

Заказ 2212/38 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ измерения давления разреженного газа, основанный на отборе пробы газа в предварительно обезга-женную камеру и его сжатии вакуумным молекулярным насосом до заданного давления и определении соответствующей частоты Г вращения ротора, о т- 10 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, отсекают камеру от насоса, определяют изменение давления dP в ней за время t, а искомое давление Р„, опреде- 15 ляют из соотношения

Р ЧИ

К, 0 25 vP р $ где Ко — степень сжатия газа насосом, определяемая по градиуровочному графику Ко(Г);

Ч вЂ” объем камеры;

v — средняя арифметическая скорость теплового движения молекул газа;

Р— вероятность прохода газа с входа на выход насоса, определяемая по градуировочному графику P1> (f );

Б — площадь входного сечения

1 насоса.