5. Проектне рішення та розрахунок значень параметрів вакуумметрів

5.1 Опис проектного рішення та значень параметрів вакууммірів

Вакуумні вимірювання - це вимірювання фізичних величин, які характеризують вакуум як розріджений стан газу і визначають собою хід процесів отримання, підтримання і зміни цього стану.

Найбільш часто застосовуємою кількісною характеристикою вакууму є абсолютний тиск розрідженого газу. Початком відліку абсолютного тиску служить тиск, рівний "абсолютного нуля". Останнє поняття є умовним, тому що при відкачуванні об'єкта, ще задовго до досягнення 'абсолютного нуля "саме поняття тиск втрачає сенс через порушення умов статистичної рівноваги молекул. Практично ж за "абсолютний нуль" у кожному конкретному випадку приймають такий тиск, значенням якого можна знехтувати при "порівнянні з абс

Від абсолютного тиску слід відрізнити так званий надлишковий тиск, початком відліку якого служить атмосферний тиск - абсолютний тиск атмосферного повітря. Співвідношення між надлишковим (Ризб) абсолютним (Рабс) і атмосферним _(Ратм) тиском має вигляд: _{(Ризб=Рабс-Ратм)}

Принцип дії вакуумметра заснований на деформації трубчастої пружини під дією тиску. Рухливий кінець трубчатої пружини запаяний і з'єднаний через тяги і трібкосекторний механізм з віссю, на якій жорстко закріплена стрілка. Для усунення люфту вісь сполучена зі спіраллю пружиною. Під дією надлишкового тиску трубка випрямляється, а під дією вакуумметрчного тиску - стискується, що призводить до обертання секторного пристрою. Через зубчаті зачеплення цей поворот передається осі з стрілкою, яка переміщується по шкалі приладу.

Прилади виготовляються з радіальним або аксіальним розміщенням штуцера.

Вакуумметри успішно використовуються на підприємствах у сільському господарстві, нафтохімічній, хімічній, гірничо-металургійній промисловості, в машинобудуванні,житлово-комунальному господарстві, транспорті, будівництві, медицині.

5.2 Розрахунок значень параметрів вакуумметра

1. Визначити коефіцієнт розсіювання нитки вакуумметра.

Вихідні дані: в схемі теплового вакуумметра покази приладів наступні: U_ν =22 мВ; U=5 В та І=0,1 А. Для вимірювання температури використовують термопару типу ТХК. Температура в камері вимірювання Т₀ =50°С

Розв’язання:

1. для термопари типу ТХК знаходимо значення температури з довідника Т=290°С;

2. з формули Т_Р =Т+(UI)/b, _де b- коефіцієнт розсіювання, Т-температура навколишнього середовища; b=2 мВт/С.

2. Визначити температуру нитки.

Вихідні дані: коефіцієнт розсіювання нитки вакуумметра залежить від тиску в межах 10…100 Па у відповідності з залежністю b=b [1+a (p-p ) ], де b =5 мВт/С при p =10 Па та a =10 1/Па, Т₀=50°С, потужність підтримується сталою Р=1 Вт.

Розв’язання:

1. підставляючи залежність b=f(p)з умови задачі у формулу Т_Р =Т+(UI)/b, _де b- коефіцієнт розсіювання, Т-температура навколишнього середовища;

2. Отримуємо Т=50+200/(1+0,01р ).