Способ измерения давления разреженного газа

(51 2 . Р 0 Ет ИЕ а д/ ВУ ИДЕТЕЛ ТОР СНОМ 8.8) 56) Дэшман С. учные основы вакМ.: Мир, 1964,умной техникис. 515. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Научно-исстут прикладнойтики при Горькоуниверситете им(53) 531.787(08 Бюл. В 17ледовательский инстиматематики и киберневском государственноН.И. Лобачевского Авторское свидетельство СССРВ 836537, кл. О 01 Ь 21/02, 981(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ РАРЕЖЕННОГО 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 додостижения максимального тормозящегомомента от привода 8 ротора, что фиксируют по максимальной деформации упругой связи, удерживающей двигательротора от поворота вокруг оси насоса.Этой деформации соответствует сигналрассогласования с датчика 6 регулято"ра 7, Величину газоотделения определяют из математического выражения,приведенного в описании работы устрва3 ил.Изобретение относится к измериельной технике, а именно к способамсредствам измерения давления разреенных газов, и может найти применение в вакуумной технологии прибороСтроения, при физических и космических исследованиях.Цель изобретения - повышение точности измерения. 10На фиг, 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемогопособа; на фиг. 2 - градуировочная зависимость коэффициента сжатия Коасоса в безрасходном режиме от час" 15 тоты вращения ротора; на Фиг, 3 - градуировочная зависимость вероятности Р прохода молекул газа с входа12на выход от частоты вращения ротора Г. 20Устройство для реализации предлагаемого способа фиг. 1) содержит ,объем 1 с исследуемым газом, камеру 2 для отбора пробы, вакуумный молекулярный насос 3 с ротором на магнитном 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 (электро, двигатель), управляет скоростью вращения ротора насоса 3, кран 9 (показан в положении "открыто" ) соединяет камеру 2 отбора с насосом 3. В поло- ,3 женин "закрыто" он изолирует камеру 2 от насоса 3.Способ осуществляют следующим. образом.Первый этап состоит из обезгажива 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 45насосами откачивают камеру 2. Приэтом камера 2 и насос 3 прогреваются(устройства прогрева не показаны).После обезгаживания устройства нагрева отключают.50На следующем этапе краном 4 соединяют насос 3 с исследуемым объемом 1 и сменой направления вращения ротора, осуществляемого с помощью электродвигателя 8 производят отбор пробы газа155 в камеру 2 и его сжатие. При отборе пробы скорость вращения ротора насоса 3 плавно регулируется датчиком б давления через регулятор 7 до получения пробы заданного давления Р, По получении заданного давления измеряют установившуюся скорость Г вращения ротора и по градуировочным кривым (фиг. 2 и 3), полученным экспериментально, или расчетным путем на ЭВИ определяют степень сжатия Ка 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 1 от момента закрытия крана 9 до достижения макси" мального тормозящего момента 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 ВР. Величина Д Р определяется по величине максимальной деформации, которая регистрируется, например, тензодатчиком, связанным с пружиной и предвари" тельно отградуированным в единицах давления. Величину газоотделения Ч,находят по ФормулеЧюРгде Ъ - объем камеры 2 отбора, Определив величины Я, Ка и Р, определяют искомую величину давленияР 4Ко 0 25 Р 12 1где Ч - средняя арифметическая скорость теплового движения молекул газа;Б, - площадь входного сечения насоса.Предлагаемый способ измерения давления разреженного таза позволяет повысить точность измерения по сравнению с известными.з 394077Формула изобретения Составитель А, СоколовскийТупица Техред Я.Дидык Корректор А. Тяск Редакт Заказ 2212/ Тираж 847 П Государственного комитета С лам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб одписССР е ВНИИ по 3035Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная Способ измерения давления разреженного газа, основанный на отборе пробы газа в предварительно обезгаженную камеру и его сжатии вакуумным молекулярным насосом до заданного давления и определении соответствующей частоты Г вращения ротора, о т О л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, отсекают камеру от насоса, определяют изменение давления дР в ней за время 1, а искомое давление Р, опреде ляют из соотношения Р ЧАРАК О, 25 чР Я,Ф где Ко - степень сжатия газа насосом,определяемая по градиуровочному графику Ко(Г);Ч - объем камеры;ч - средняя арифметическая скорость теплового движения молекул газа;Р - вероятность прохода газа свхода на выход насоса, определяемая по градуировочномуграфику Р 1 ;Б - площадь входного сечениянасоса.