Способ динамической градуировкивакуумметров абсолютного давления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ

<)823916 (61) Дополнительное к авт.свид-ву М 564553 (22) Заявлено 13Ë226 (21) 2428114/18-10 с присоединением заявки HP (23) ПриоритетОпубликоваио 2304,81.Бюллетень И 15 (51)М. Кл.

С 01 Ь 27/00

Государственный «омнтет

СССР но дедам изобретеннй н открытнй (53) УДК5».787 (088 ° 8) Дата опубликования описания 2 3,0 4 81 (72) Автор изобретения

В.В.Кузьмин (71) Заявитель

М :Ф,, (54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ

ВАКУУИМЕТРОВ АБСОЛЮТНОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению н может быть использовано для определения метрологических ха- . рактеристик рабочих вакуумметров абсолютного давления. 5

По основному авт. св, (т 564553 известен способ динамической градуировки манометров низкого давления путем расчетного повышения давления в градуировочной камере известного то объема, происходящего при непрерывной подаче газа в градуировочную камеру через диафрагму известной проводимости из камеры с измеряемым более высоким давлением, при котором по окончании повышения давления измеряют установившееся высокое давление в градуировочной камере, затем откачивая ее через другую диафрагму известной проводимости, понижают 2О в ней давление, при этом измеряют промежутки времени, соответствующие двум одинаковьи показаниям градуируемого манометра при .повышении и при понижении давления и по известным за-25 висимостям определяют давление в градуировочной камере соответствующее показаниям манометра (1).

Недостатком известного способа является низкая точность градуиров- 3g ки, обусловленная наличием неучитываемых побочных гаэовых процессов в градуировочной камере, таких, как газовыделение со стенок камеры или внутри градуируемого манометрического преобразователя, течи и т.п. (в особенности, при высоком и сверхвысоком вакууме).

Цель изобретения — повышение точности градуировки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе динамической градуировки вакууметров абсолютного давления повышение давления в градуировочной камере осуществляют при одновременной подаче и откачке газа и измеряют максимальное давление и время его достижения.

На чертеже изображена вакуумная < система реализующая предлагаемый споcc,þ градуировки вакуумметров.Вакуумная система, реализующая предлагаемый способ градуировки вакуумметров включает образцовый абсолютный манометр 1 и градуируемый вакуумметр (или манометрический преобразователь) 2, присоединенные к камере образцового манометра 3 и градуировочной камере 4 (известного объема Ч) соответственно. Обе камеры

823916 отделены друг от друга диафрагмой

5 проводимости Ч (в молекулярном ре- жиме течения) . Необходимый перепад между давлениями Р„ в камере 3 и P в камере 4 обеспечивается непрерывным течением газа, поступающего чеоез натекатель 6 в камеру 3 и откачиФаемого иэ камеры 4 через диафрагму

7 проводимости V (также в молекулярном режиме теченйя). Диафрагма 7 отделяЕт йа((е к 4(ат камеРы 8 низкого давления, прййМкайщвй йепосредственно к высоковакуумному (св6фМвыооковакуумному) насосу (агрегату). Клапаном 9 моМно перекрывать диафрагму 5.

Предлагаемый способ градуировки вакуумметров состоит из следующей последовательности операций:

1. После предварительной откачки системы с помощью натекателя б.устанавливают некоторый постоянный поток газа

Q в систему и регистрируют (или записывают) показания градуируемого вакуумметра 2 во времени, причем клапан

9 открыт.

Давление P„ в камере образцового манометра 3 возрастает при этом по линейному закону (если Ч1Р„ « 9) и в произвольный момент времени. равно

Q (t - t ) (1) о

Р = P + .0

2. Спустя некоторый измеренный промежуток времени „(— t0 измеряют давление Р к в камере 3 непосредственно образцовым манометром 1. Это давление P равно

4,К

= P 0+ ("к "О)

1,К 4(0

При Р1 (< Р1 Р„ к давление Р1, со ответствующее любому моменту времени

t (t ь t ) можно рассчитать, исхо-. дя иэ известного значения Р1„ 1 и

40 (3) Р„= Р (— (к о

Давление Р2 в градуировочной камере

4 связано с давлением Р уравнением (более точным чем ур 4) (1

Ч. Ч

Р= — Р+ (4)

0 с72 t K — to та где q . — суммарный поток сорбции и десорбции газа, натекания извне и т.д. в градуировочную камеру 4 °

3. Перекрывают диафрагму 5 клапаном

9»

4, При непрерывном понижении давленйя щ

Р в камере .4 измеряют промежутки времени t — t0, соответствующие каждой паре одинаковых показаний градуируемого вакуумметра 2 при повышении (1) и при понижении давления.

Процесс откачки камеры 4 через диафрагму описывается уравнением где Р" — давление в камере 4 в начальный момент времени (например, в момент перекрытия клапана 9) °

5. Сопоставляют зарегистрированные . (или записанные) показания градуи ((уе чо1о вакуумметра, с соответствующими расчетными значениями давлений р

Р - Р,- поЛучаемымй сс(Ь((ест

2. решением (4) и (5)

Если P" 0 — наивысшее давление в градуирово4ной камере 4, при котором можно пренебречь. потоком q, то

4 1

P = . P (7)

2,о, к

2 где Р— конечное давление в камере

Тогда

У (( ((- 0

Уравнения (6-ба) описывают состояние газа в градуировочной камере 4 более точно, чем уравнения измерения известного, так как рассчитанные по ним значения давления Р включают поправки, связанные с побочными процессами газовыделения.и газопоглощения в градуировочной камере 4 и в градуируемом вакуумметре

2.

Например, для характерного в практике градуировок значения Р = Р"

= .О, 01 2 0  условиях незначительного газоотделения t — t> — — 0,01(t —

-t0 ) и t" — +, 4, б — „, При существенном вкладе суммарйого потока гаэоотделения q в общий поток протекающего газа значения t — t u я ц ( изменятся. Так, если побочный .газовый поток q составляет 50% от потока протекающего газа (P>V>), то в том же интервале давлений промежутки времени составят t — t0 а 0,005 (— 0), т.е.. понизится на 50%, и — Я 5,3 в, т.е. возрастает на

Необходимым условием правильности результатов градуировки является,как и в известном способе, соблюдение молекулярного режима течения в диафрагмах, а также достаточно большая проводимость клапана 9 (намного больше величины Ч ) .

Предлагаемый способ градуировки вакуумметров обеспечивает понижение суммарной погрешности образцовых вакуумметрических установок от урор. ня 10% допускаемого в настоящее

823916

Формула изобретения

Составитель О.Сафонов

Редактор: В.Лазаренко Техред Н.Майорош Корректор Г.Назарова

Заказ 2089/57, .Тираж 907

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 время, до значения 3-3%, обусловленного неисключенными остатками погрешностей.

Способ динамической градуировки вакуумметров абсолютного давления по авт. св. 9 564553, о т л и ч а ю шийся тем, что с целью повышения точности градуировки, повышение давления в градуировочной камере осуществляют при одновременной подаче и откачке газа в ней и измеряют максимальное давление и время его дости5 жения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 564553, кл. G 01 L 27/00, 1975,