Устройство для динамической градуировки вакуумметров абсолютного давления

Устройство для динамической градуировки вакуумметров абсолютного давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ti!640l60

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.08.77 (21) 2515766/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з

G 011 27/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень № 48 (53) УДК 531.787 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (72) Авторы изобретения

В, В. Кузьмин и В. А. Рыжов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ

ВАКУУММЕТРОВ АБСОЛЮТНОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для определения метрологических характеристик рабочих вакуумметров абсолютного давления в области высокого и сверхвысо- 5 кого вакуума.

Известны устройства для динамической градуировки вакуумметров, содержащие образцовый или эталонный ртутный компрессионный манометр и три камеры, по- 10 следовательно соединенные через диафрагмы известной проводимости, камеру с относительно высоким давлением, градуировочную камеру, к которой присоединен градуируемый вакуумметр, и камеру низкого дав- 15 ления, связанную с вакуумным насосом.

Недостатком этих устройств является применение больших количеств токсичной ртути, требующее принятия специальных мер безопасности. 20

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является устройство для динамической градуировки вакуумметров абсолютного давления, содержащее об- 25 разцовый мембранно-емкостный манометр и три камеры, последовательно соединенные через диафрагмы известной проводимости, камеру с относительно высоким давлением, градуировочную камеру, к ко- ЗО горой присоединен градуируемый вакуумметр, и камеру низкого давления, связанную с вакуумным насосом.

Недостаток этого устройства состоит в низкой точности градуировки, обусловленной наличием неучитываемой систематической погрешности измерения исходного давления. Эта погрешность возникает из-за того, что измеряемое образцовым манометром давление отличается от давления газа непосредственно перед диафрагмой вследствие непрерывного течения газа в камере и связанной с этим неоднородностью плотности молекул по обьему камеры. Для расчета же требуется знать давление именно перед диафрагмой.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение градуировки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем образцовый мембранно-емкостный манометр и три камеры, последовательно соединенные через диафрагмы известной проводимости, камеру с относительно высоким давлением, градуировочную камеру, к которой присоединен градуируемый вакуумметр, и камеру низкого давления, связанную с вакуумным насосом, образцовый мембранно-емкостный манометр установлен между камерой высокого давления и градуировочной камерой уст640160

50 ройства, а диафрагма между этими камерами выполнена в мембране образцового манометра.

На чертеже изображена вакуумная система предлагаемого устройства для динамической градуировки вакуумметров абсолютного давления.

Вакуумная система предлагаемого устройства включает образцовый компенсационный мембранно-емкостный манометр 1 и градуируемый вакуумметр (или манометрический преобразователь) 2. Образцовый манометр установлен между камерой 3 высокого давления и градуировочной камерой

4, т. е. измерительная камера манометра сообщается с камерой 3, а другая камера — опорного давления — присоединяется к градуировочной камере 4. Чувствительный элемент образцового манометра 1 выполнен в виде тонкой упругой мембраны 5, снабженной двумя дисковыми электродами

6 и 7. В мембране 5 выполнена диафрагма

8 проводимости U (в молекулярном режиме течения). Необходимый перепад между давлениями Р> в камере 3 и Р> в камере 4 обеспечивается непрерывным течением газа, поступающего через натекатель 9 в камеру 3 и откачиваемого из камеры 4 через диафрагму 10 проводимости U> (также в молекулярном течении). Диафрагма 10 проводимости Uq отделяет камеру 4 от камеры

11 низкого давления, примыкающей к высоковакуумному (сверхвысоковакуумному) насосу (агрегату).

Градуировка вакуумметра на предлагаемом устройстве осуществляется следующим образом.

После предварительной откачки системы с помощью натекателя 9 устанавливают некоторое давление Р газа в камере высокого давления 3. Одновременно измеряют давление Р по образцовому манометру 1 и отсчитывают показание градуируемого вакуумметра 2. Давление Р> в градуировочной камере 4 рассчитывается (при U«(U>) по формуле

Сопоставляют расчетное значение давления Р с соответствующим показанием градуируемого вакуумметра.

При малых размерах диафрагмы 8 (обычно диаметр менее 100 мкм) она не

46 влияет как на упругие свойства мембраны, так и на метрологические характеристики манометра в целом. В то же время необходимое условие для правильных измерений по манометру — пренебрежимая малость опорного давления по сравнению с измеряемым давлением в предлагаемом устройстве выполняется автоматически (при

Ui((U ).

Наиболее существенно, что определение давления Р> свободно от погрешностей, связанных с динамической неоднородностью давления в различных точках камеры высокого давления. В предлагаемом устройстве измерению подвергается именно давление непосредственно перед диафрагмой проводимостью U<. Это позволяет устранить указанную систематическую погрешность, достигающую 10 /о, и довести погрешность измерений давления Р до уровня 1 /о. Соответственно повышается и точность градуировки вакуумметров.

Наряду с этим отпадает необходимость в специальной системе для откачки камеры опорного давления образцового манометра, которая обычно включает ряд высоковакуумных и низковакуумных насосов, трубопроводов и коммутирующих элементов, а также контрольно-измерительную аппаратуру. В предлагаемом устройстве эти функции выполняют градуировочная камера и остальные элементы собственной откачной системы устройства. Тем самым достигается значительное упрощение конструкции устройства и технологии градуировки.

Формула изобретения

Устройство для динамической градуировки вакуумметров абсолютного давления, содержащее образцовый мембранно-емкостный манометр и три камеры, последовательно соединенные через диафрагмы известной проводимости, камеру с высоким давлением, градуировочную камеру, к которой присоединен градуируемый вакуумметр, и камеру низкого давления, связанную с вакуумным насосом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения градуировки, образцовый мембранно-емкостный манометр установлен между камерой высокого давления и градуировочной камерой устройства, а диафрагма между этими камерами выполнена в мембране образцового манометра, 640160

Составитель О. Сафонов

Техред С. Антипенко Корректор 3. Тарасова

Редактор Е. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2211/12 Изд. № 777 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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