Методы измерения потока разреженного газа

34 
Метод калиброванного потока 
При реализации этого метода в рабочий объем вакуумной 
системы вводят поток газа 
к
Q
, значение которого известно, а 
парциальный состав соответствует составу газа, выделяющегося из 
источника 1. Для определения потока из источника 1 проводят два 
измерения давления: с подведенным потоком (Р
2
) и без него (Р
1
).
Если эффективная быстрота откачки S
o
в месте установки 
манометрического преобразователя 2 остается постоянной, то на 
основании уравнений: 
2
1
P
Q
Q
S
;
P
Q
S
к
+
=
=
o
o
(19) 
получим 
1
1
2
-
=
P
P
Q
Q
к
, 
(20) 
где Q – поток газа из источника 1; 
к
Q
– известный вводимый поток 
газа; Р
1
– давление в системе до введения в нее потока; Р
2
– 
давление в системе после введения в нее потока. 
Постоянство эффективной быстроты откачки проверяется 
путем повторного измерения при другом значении вводимого 
потока 
к
Q
. Если окажется при этом, что величина измеряемого 
потока Q не изменилась, то это означает, что эффективная 
быстрота откачки осталась постоянной и отсчеты потока 
достоверны. 
Метод калибровочного сопротивления и двух манометрических 
преобразователей 
Для измерения потока газа в трубопроводе устанавливают 
калиброванное сопротивление (капилляр, диафрагму) 3 с известной 
проводимостью. 
При 
движении 
газа 
на 
калибровочном 
сопротивлении 3 возникает разность давлений, которая измеряется 
с помощью манометрических преобразователей 1 и 2, 
устанавливаемых по обе стороны от сопротивления.

35 
Поток газа рассчитывается по уравнению 
Q = U·(Р
1
– Р
2
),
(21) 
где U – проводимость сопротивления 3; Р
1
– давление газа, 
измеренное перед сопротивлением преобразователем 1; Р
2
– 
давление газа, измеренное после сопротивления преобразователем 2. 
В качестве калибровочного сопротивления наиболее часто 
используют тонкие перегородки, в которых делается несколько 
отверстий. Толщина стенки перегородки должна быть не менее чем 
в 20 раз меньше диаметра отверстий в ней, которое в свою очередь 
должно быть во столько же раз меньше размера трубопровода. 
Описанные выше методы применяют для измерения небольших 
потоков газов (менее 10
–3
м
3
·Па/с). Для измерения средних по 
величине потоков (10
–4
– 2 м
3
·Па/с) может быть рекомендован 
следующий метод. 
Метод ртутной капли 
К входному патрубку насоса 1, быстроту действия которого 
требуется определить, присоединяется объем 2 с манометром 3 и 
трубка небольшого сечения с регулируемым натекателем 4. Вход 
натекателя 4 сообщается с атмосферой через капилляр 5 и кран 6. 
При работающем насосе и открытом кране 6 натекателем можно 
отрегулировать такое количество поступающего в насос воздуха, 
чтобы манометр 3 показал требуемое стабильное давление Р. Затем 
в трубку 5 впускается капля ртути, кран 6 закрывается и с этого 
момента времени τ
1
капля ртути начинает свое перемещение. 
Перекрыв натекатель 4 или соединив систему краном 6 с 
атмосферой, останавливают перемещение ртути в трубке 5. 

36 
Зная диаметр трубки d и отмечая расстояние l, которое капля 
ртути прошла, за время τ
2
– τ
1
, вычисляют объем газа, откачанного 
насосом из трубки 5 при атмосферном давлении. На основании 
равенства потоков газа в трубке 5 при атмосферном давлении и в 
любом сечении объема 2 при давлении Р имеем 
P
P
)
(
l
d
S
атм
н
×
t
-
t
p
=
1
2
2
4
, 
(22) 
Недостаток этого метода связан с использованием ртути, из-за 
токсичности которой нужно иметь специальное оборудование и 
строго соблюдать правила техники безопасности. 
Дозирование потоков более 0,2 м
3
·Па/с можно проводить с 
помощью ротаметров, в которых используется сопротивление 
движению потока газа, создаваемое поплавком, находящимся в 
вертикальной конической трубке. 

жүктеу/скачать 6.33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: