Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физические основы вакуумной техники. Учебное пособие
.pdf
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Розанов Л.Н. Вакуумная техника: учебник для вузов. – М.: Выс-
шая школа, 2007. – 392 с.
2. Хоффман Д., Сингх Б., Томас Дж. Справочник по вакуумной
технике и технологиям. – М.: Техносфера, 2011. – 736 с.
3. Вакуумная техника. Справочник / под общ. ред. К.Е. Демихова,
Ю.П. Панфилова. – М.: Машиностроение, 2009. – 590 с.
4. Уэстон Дж. Техника сверхвысокого
вакуума: пер. с англ. – М.:
Мир, 1988. – 366 с.
5. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. – М.:
Мир,1964. – 715 с.
6. Пипко А.И., Плисковский В.Я., Пенчко Е.А. Конструирование и
расчет вакуумных систем. – М.: Энергия, 1979. – 504 с.
7. Эспе В. Технология электровакуумных материалов / пер с нем.
Левиновой, Рабиновича и Цейтлина. — М.: 1960. – Т. 1 – 504
с.
71
Приложение А
–
–
Характеристики вакуумных насосов
Таблица ПА.1
Характеристики вакуумных насосов
Насосы
Механические
2НВР-5ДМ
ВН-461М
ВН-2МГ
НВЗ-20
Двухроторные
ДВН-50-2
АВН-50
Турбомолекулярные
ТМН-500
ТМН-200
ТМН-100
Диффузионные
НВО-40
Н-5С
Н-2Т
Н400/7000
Магниторазрядные
НОРД-250
НМД-0,25
Адсорбционные
ЦВН-0,1-2
Рабочий диапазон,
Па
–2
5 · 10
...10
–5
102…10
10–2…10
5
5 · 10–2…10
3 · 10…10
10…10
5
1 · 10–6…1 · 10
5 · 10–7…1 · 10
5 · 10–7…10
–4
6 · 10
…10
4 · 10–5…10
1 · 10–4…6 · 10
1 · 10-4…3
4 · 10–7…2 · 10
4 · 10–7…2 · 10
0
5 · 10
…10
/с
3
м
H
S
–5
1,005
–4
7,8 · 10
–3
5,8 · 10
5
0,02
2
0,05
0,05
7…10
2,6
3
1
6…10
7…10
Па общее
пр1
Р
–1
–1
–1
2)
Па (по N
пр1
Р
–2
1 · 10
0,13
0,14
10
2 · 10–3
–2
7 · 10
, Па
вн
P
(наибольшее
10–5
–
–
–
5 · 10
1,3 · 10
, Па
вып кр
впускное давле-
ние)
Р
(наибольшее вы-
пускное давление)
2
3
–2
0,5
–2
0,25
–2
0,1
–1
0,05
–1
0,5
–2
1,5
5,6
8 · 10
10
10
6 · 10
4 · 10
7 · 10
7 · 10
–7
–7
–7
–4
–5
–5
–5
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
10
10
10
10
10
10
10
0
0
0
10
10
27
–1
0,25
–1
0,25
7 · 10
7 · 10
–7
–8
–
–
0,1
10
–
–
5
0,002
1· 10
0
10
5
72
Рабочие
g
4
3
жидкости
ВМ-4
ВМ-6
ВМ-1
ВМ-5
ВМ-7
ПЭС-В-1
ПЭС-В-2
ПФМС-1
ФМ-1
5Ф4Э
Рабочие жидкости масляных насосов
Давление
насыщенных
паров при 293 К, Па
6,6 · 10
–
…1,3 · 10
1,3 · 10–5…4 · 10
3 · 10–7…5 · 10
1 · 10–8…1 · 10
1 · 10–6
–5
1 · 10
…1 · 10
6 · 10–7…9 · 10
1,3 · 10
1,3 · 10
Коэффициент
уравнения
l
–
–5
-6
15,5
-6
15,8
–4
14,0
–5
12,1
16,0
14,0
22,6
P= A–B/T
AB
6000
6173
5360
4512
5694
6159
98
Таблица ПА.2
Окислительная стойкость
Для механических насосов
Низкая
Низкая
Высокая
Высокая
Высокая
Удовлетворительная
Удовлетворительная
Характеристики вакуумных насосов (см. также с. 74)
73
Характеристики вакуумных насосов. (Окончание)
74
Приложение Б
р
Измерение давления. Работа с вакуумметрами
Таблица Б.1
Относительная чувствительность преобразователей
Тип
преобразователя
Тепловой
Электронный
Магнитораз
ядный
Воздух N
1
1
1
2 H2
0,6
1
1
He Ar CO2 O2 CH4Ne H2O
1,06
0,98
1,8
0,57
0,27
1,5
0,85
1,6
1,3
0,16
0,43
0,86
1,3
1,4
0,15
0,43
0,63
1,27
0,9
0,27
0,9
0,26
-
1. Тепловые манометры
1.1. Термопарные манометры
Для измерения давления от 133 до 0,13 Па применяются термопар-
ные манометры ПМТ-2 с вакуумметрами ВИТ-1А, ВИТ-2, ВИТ-3.
Измерение давления осуществляется в следующей последователь-
ности:
переключатель ТОК НАКАЛА – ИЗМЕРЕНИЕ поставить в по-
–
ложение ИЗМЕРЕНИЕ;
произвести отсчет показаний по верхней шкале прибора (100 де-
–
лений соответствуют 10 мВ);
полученное значение перевести в единицы давления по прилага-
–
емой градуировочной кривой (рис. ПБ.1).
В процессе эксплуатации установки происходит загрязнение парами масла или другими веществами термопары и нити канала, что приводит к изменению теплового баланса и показаний прибора. Поэтому
для калибровки прибора (совмещения градуировочной кривой и шкалы
прибора) необходимо корректировать
Порядок калибровки:
откачать объем, в котором находится манометр, до давления ни-
–
же 0,1 Па (10
регулировкой ТОК НАКАЛА установить стрелку измерительно-
–
–3
мм рт.ст);
го прибора на конец шкалы (переключатель ТОК НАКАЛА – ИЗМЕРЕНИЕ находится в положении ИЗМЕРЕНИЕ;
ток накала нити.
75
Рис. ПБ.1. Градуировочная характеристика
термопарного преобразователя ПМТ-2
– установить переключатель в положение ТОК НАКАЛА и по
нижней шкале зафиксировать рабочий ток нагревателя преобразователя в миллиамперах.
1.2. Манометр сопротивления (Пирани)
1.2.1. Вакуумметр теплоэлектрический блокировочный
Вакуумметр теплоэлектрический
нометрическим преобразователем сопротивления ПМТ6-3 имеет:
диапазон измеряемых давлений от 1,3 до 3,9 · 10
–
давления производится по аналоговому выходу 0…10 В и стрелочному
прибору;
диапазон индикации давления от 1 · 10
–
5
до 1,5 · 10
Па.
Порядок работы:
произвести калибровку прибора при атмосферном давлении в
–
преобразователе. Для этого, вращая ручку резистора «Ус» 10 В, расположенного на передней панели, установить показания прибора на отметку 10
6,7 · 10
5
;
после откачки объема преобразователя до давления ниже
–
–2
Па резистором Ус0 установить показание прибора 10
блокировочный 13BT3-003 с ма-
3
Па. Измерение
–1
до 1,3 Па и от 3,9 · 103
–1
Па;
76
Рис. ПБ.2. Градуировочная кривая манометра ПМТ-6-3
– отсчет показаний производится по шкале стрелочного прибора
на лицевой панели вакуумметра или по шкале цифрового вольтметра,
подключаемого к аналоговому выходу 0…10 B, с последующим пересчетом показаний в единицы давления по прилагаемой градуировочной кривой (рис. ПБ.2).
2. Ионизационные манометры
2.1. Электронные преобразователи с термокатодом
В работе используются вакуумметры ВИТ-1A, ВИТ-2А, ВИТ-3 с
преобразователями ПМИ-2; ПМИ-10.
77
Порядок работы с приборами
2.1.1. Вакуумметр ВИТ-1:
– установить переключатели в правой части на лицевой панели в
положение: ПРОГРЕВ, УСТАНОВКА НУЛЯ, ЭМИССИЯ;
включить питание ионизационной части вакуумметра и дать
–
прогреться прибору 2–3 мин;
отрегулировать усилитель ионного тока. Для этого переключа-
–
тель под прибором перевести в положение ИЗМЕРЕНИЕ, множитель
шкалы – в положение «10
установить стрелку прибора на нуль шкалы;
по термопарному вакуумметру убедиться, что давление в объеме
–
ниже 0,1 Па;
переключателем НАКАЛ включить какал лампы ПМИ-2;
–
после прогрева сетки лампы в течение 10 мин установить ток
–
эмиссии преобразователя. Для этого необходимо верхний правый переключатель перевести из положения ПРОГРЕВ в положение ИЗМЕРЕНИЕ, И ПАТЕНЦИОМЕТРОМ РЕГУЛИРОВКА ЭМИССИЙ установить стрелку на риску с индексом «А», что соответствует току эмиссии 5 мА;
для калибровки чувствительности усилителя поставить пере-
–
ключатель шкалы в положение КАЛИБРОВКА, и потенциометром
КАЛИБРОВКА установить стрелку прибора на конец шкалы, предварительно установив переключатель эмиссии – ИЗМЕРЕНИЕ в положение ИЗМЕРЕНИЕ;
для проведения измерений переключатель под прибором следует
–
установить в положение ИЗМЕРЕНИЕ;
множитель шкалы перевести в положение, в котором стрелка
–
прибора находится в рабочей области шкалы. Давление в объеме равно
отсчету по прибору, умноженному на соответствующий множитель
шкалы.
Пример. Если стрелка прибора показывает 6 · 10
реключатель находится в положении 10
–7
6 · 10
…102 = 6 · 10–5 мм рт. ст.
3
» и потенциометром РЕГУЛИРОВКА НУЛЯ
–7
2
, то давление в объеме равно
мм рт. ст., а пе-
2.1.2. Вакуумметр ВИТ-2:
– включить тумблер «Сеть 220В» и «Накал»;
–
установить переключатель РОД РАБОТЫ в положение ПРО-
ГРЕВ. Прогреть анод манометра 10 мин;
перевести переключатель в положение «Обезгаживание»;
–
78
–
через 15 мин переключатель РОД РАБОТЫ установить в поло-
жение УСТАНОВКА ЭМИССИИ и потенциометром УСТАНОВКА
ЭМИССИИ установить ток эмиссии катода – 0,5 мА;
ручкой УСТАНОВКА НУЛЯ установить стрелку прибора на
–
ноль;
для измерения давления перевести переключатель в положение
–
ИЗМЕРЕНИЕ и установить переключателем МНОЖИТЕЛЬ ШКАЛЫ
соответствующий диапазон измеряемых токов.
Величина тока определяется произведением отсчета по прибору на
соответствующий множитель в микроамперах. Давление в объеме, соответствующее данному току преобразователя, находится из формулы
J
Р
–4
где J – ток в мкА; K = 10
преобразователя ПМИ-2 при токе эмис-
сии 0,5 мА.
Пример. Отсчет по прибору – 25 делений. Множитель шкалы – 10
Ионный ток = 25 10
–3
мкА. Давление Р = 25 · 10–3/104 = 2.5 · 10–6 мм рт. ст.
мм рт. ст
, (ПБ.1)
K
–3
2.1.3. Вакуумметр ВИТ-3:
– через 2–3 мин после включения питания перевести переключатель РОД РАБОТЫ в положение ТОК ЭМИССИИ. При этом должна
загореться сигнальная лампа ПМИ-2 или ПМИ-10-2 (в зависимости от
подключенного преобразователя);
если загорается красная лампа ПЕРЕГРУЗКА, то необходимо
–
нажать вниз и отпустить тумблер СНЯТИЕ ПЕРЕГРУЗКИ;
установить стрелку прибора на риску 5 с помощью резистора
–
УСТАНОВКА ТОКА ЭМИССИИ, что соответствует для ПМИ-2
0,5 мА, а для ПМИ-10-2 – 0,1 мА;
перевести переключатель РОД РАБОТЫ в положение ИЗМЕРЕ-
–
НИЕ;
после прогрева прибора (10 мин) провести калибровку вакуум-
–
метра, для чего, нажав кнопку ПРОВЕРКА НУЛЯ, установить стрелку
прибора в нулевое положение резистором УСТАНОВКА НУЛЯ.
.
Измерение давления на линейных шкалах
Переключатель ШКАЛА ПРИБОРА установить в положение,
удобное для отсчета показаний стрелочного прибора. Величина давления определяется по формуле: P = CI, где I – ток в амперах, равный
79
произведению отсчета по шкале прибора на соответствующий множитель; С – постоянная преобразователя, которая для ПМИ-2 равна
~100 мм рт. ст/А, а для ПМИ-10-2 87 мм рт.ст/А (точное значение постоянной берется из паспорта на данный преобразователь).
Пример. При работе с ПМИ-10-2 переключатель ШКАЛА ПРИ-
БОРА находится в положении I0
Давление в объеме Р = 8 · 10
-6
, показание прибора – 8.
–6
А · 87 мм рт. ст/А = 6.96 · 10–4 мм рт. ст.
Измерение давления на обзорной шкале
Переключатель ШКАЛА ПРИБОРА поставить в положение ОБЗОРНАЯ ММ РТ. СТ.
Отсчет давления производится непосредственно по шкале прибора
с соответствующим индексом ПМИ-2 или ПМИ-10-2.
Калибровка обзорной шкалы производится по линейной шкале с
помощью резистора КАЛИБРОВКА ШКАЛ – ОБЗОРНОЙ, доступ к
которому обеспечивается путем съема нижней части боковой обшивки
с правой стенки измерительного
блока.
2.1.4. Вакуумметр ВИ-14:
– присоединить преобразователь МИ-27 (или ИМ-12) к вакуумной
системе. Рабочее положение преобразователей предпочтительно вертикальное;
соединить кабелем выносной блок (разъемы «ПРЕОБРАЗОВА-
–
ТЕЛЬ», «СЕТКА») с соединительной колодкой (разъем БВ-14), к которой подключается преобразователь ИМ-12;
выключить тумблер «СЕТЬ»;
–
включить шнур питания вакуумметра в сеть 220 В, 50 Гц.
–
ВНИМАНИЕ! Включение вакуумметра при работе с преобразователем МИ-27 рекомендуется производить в вакуумной системе не вы-
-1
ше 10
только при давлении не выше 10
мм рт. ст., а включение с преобразователем ИМ-12 разрешается
–4
мм рт. ст., превышение давления
может привести к перегаранию катода преобразователя.
Перед выключением сети во избежание зашкаливания указателя
стрелочного прибора необходимо установить тумблер «ИЗМЕРЕНИЕ»
– «УСТАНОВКА НУЛЯ» в положение «УСТАНОВКА НУЛЯ», а тумблер «ИЗМЕРЕНИЕ» – «УСТАНОВКА ТОКА ЭМИССИ» в положение
«УСТАНОВКА ТОКА ЭМИССИ».
После этого выключить тумблер «СЕТЬ».
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]