Устройство для моделирования процессов откачки газов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Х1.1966 (№ 1117373/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.V.1968. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 14ХШ.1968

Кл. 42m4, 7/48

МПК G 06g

УДК 681.332.6.001.57

Комитет оо делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

И. В. Златкис, А. И, Пипко и В. В. Макаров

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ 11РОЦЕССОВ

ОТКАЧКИ ГАЗОВ

Известны устройства для моделирования процессов откачки газов, содержащие модель откачиваемого объекта, модель вакуумного насоса, модель натекателя, модель вакуумпровода и модель вентиля. 5

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем проводимости отдельных участков вакуумлровода выполнены в виде последовательной цепи коллекторэмиттерных переходов транзисторов, соеди- 10 ненных между собой через мостовые диодные схемы, пр ичем базы транзисторов через ограничительные резисторы подключены к общей шине схемы модели, а конденсаторы, моделирующие объемы, подключены между точкамч 15 соединения соседних диодных мостов и общей шиной модели.

Такое выполнение устройства позволяет упростить его схему и повысить ее надежность. 20

Схема устройства для моделирования процессов откачки газов приведена на чертеже.

Устройство содержит следующие элвктрические узлы: 1 — модель откачнваемого объекта; 2 — модель натекателя; 8 — модель 25 вакуумного вентиля; 4 — модель протяженного вакуумпровода; 5 — модель вакуумного насоса.

Откачиваемый объект 1 моделируется параллельно соединенными конденсатором б и 30

2 источником напряжения 7 с высоким внутренним резистором 8. Емкость конденсатора б служит аналогом объема откачиваемого объекта, а последовательно соединенные источник напряжения 7 и рез|истор 8 моделируют натекание в откачи ваемый объект, причем величина э. д. с. источника 7 служит аналогом давления внешней среды, а резистор 8 моделирует величину течи (точнее, величину, обратную проводимости места натекания). Величина тока источника 7 может также моделировать интенсивность внутреннего газовыделения откачиваемого объекта.

Натекатель 2, моделирующий натекание в систему газа из внешней среды, содержит источник напряжения 9, моделирующий давление внешней среды, и последовательно подключенный к нему резистор 10, моделирующий величину течи.

Вакуумный вентиль 8 моделируется ключом

ll и проводимостью перехода эмиттер-коллектор транзистора 12. Ток базы транзистора 12 определяется разностью потенциалов между эмиттером и базой. Резистор 18 служит для амещения эмиттера транзистора. Конденсатор !

4 и,резистор 15 образуют цепочку BC в цели базы.

Участок протяженного вакуумпровода 4 моделируется конденсатором lб, емкость которого является аналогом объема участка

217746

7 8

r-" -!г - г

11 11

1! !1!!

I!

I!

1

1 ! ! ! ! !

1 !

1

1 ! !

I

1 1 ! 1 (1 121

1 !

1

7б

L!

1 I вакуумпровода, и проводимостью промежутка эмиттер-коллектор транзистора 17, служащего аналогом проводимости участка вакуумпровода.

Переход эмиттер-коллектор транзистора 17 включен в разрыв основной цепи модели вакуумной системы (точки 18 и 19) через выпрямитель на германиевых диодах 20, 21, 22, 28, служащий для обеспечения независимости работы управляемой проводимости от направления протекания электрического тока в модели. База транзистора 17 через резистор 24 подключена к общей шине 25 модели, имеющей нулевой- потенциал. Таким образом, ток перехода эмиттер-база, пропорциональныи потенциалу эмиттера транзистора 17 относительно нулевой точки модели, служит сигналом, управляющим проводимостью перехода эмит ер-коллектор. Величина резистора 24 определяет крутизну характеристики проводимости. Резистор 2б, включенный параллельно переходу эмиттер-база транзистора 17, и нелинейный элемент 27, включенный параллельно переходу коллектор-база транзистора

17, служат для выбора рабочей точки и линеаризац ии характеристики проводимости перехода эмиттер-коллектор в функции от потенциала эмиттера относительно нулевой точки схемы модели в широком диапазоне напряжений, положенных к переходу эмиттер-коллектор транзистора 17. Последовательное соединение таких управляемых моделей проводимости участков вакуумпровода позволяет промоделировать нестационарный процесс откачки при вязкостном и промежуточном режимах течения газа через вакуумпрово д большой протяженности.

Вакуумный насос 5 моделируется последовательно соединенными резистором 28, служащим аналогом скорости откачки, и источником напряжения 29, являющимся аналогом предельного разрежения вакуумного на соса 5.

Все перечисленные аналоги вакуумных элементо в соединены в общую электрическую схему таким образом, что образуется замкну тый контур, по которому может протекать электрический ток в установившемся и неустано вившемся реж!имах.

Потенциал шины 25 модели выбран равным нулю. При этом потенциал точечки 80 я вляется

I0 а налогом давления газа iB:выходном сече пни откачиваемого объекта 1, потенциал точки

18 — аналогом давления во входном сечении вакуумпровода 4, потенциал точки 81 — аналогом давления mo входном патрубке вакуум15 ного насоса 5, а разность,потенциало в между точкам и 18 и 81 является аналогом перепада давления в вакуумпроводе 4. Да нное устройство может быть применено для моделирования стационарных и нестационарных процес20 сов откачки газов из замкнутого объема при проектировании различных вакуумных систем.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования процессов откачки газов, содержащее модель откачи ваемого объекта, модель вакуумного насоса, модель натекателя, мо дель вакуумпро вода и моЗО дель вентиля, отлича7оа!ееся тем, чего, с целью упрощения схемы и повышения, надежности, в нем проводимости отдельных участков вакуумп ровода IBbIIIQJIHcHbI в виде последовательной цепи коллектор-эмиттерных:перехо35 дов транзисторов, соединенных между собой через мостовые диодные схемы, причем базы транзисторов через ограничителыные резисторы подключены к общей шине схемы модели, а конденсаторы, моделирующие объемы, под40 ключвны между точками соединения соседних диодных мостов и общей шиной модели.