Выбор манометров и их расстановка на вакуумной арматуре и вакуумной камере

Исходя из того, что диапазон рабочих давлений для турбомолекулярного насоса: 5*10 ^{- 7} …1*10 ^{- 2} Па, следует применить преобразователь из серии магнитных с диапазоном измеряемых давлений 1*10^-11…1*10⁰Па.

Простейший магнитный электроразрядный преобразователь давления представляет собой помещенную в магнитное поле двухэлектродную систему (катод и анод). В системе возникает самостоятельный разряд при высоком напряжении между ее электродами.

Выбираем вакуумметр ВМБ-8

Вакуумметр (рис.2.1.1) магнитный блокировочный ВМБ-8 предназначен для измерения давлений в диапазоне 1*10^-8- 1*10^-1 Па и использования в качестве датчика автоматики в автоматизированных вакуумных системах.

Возможность автоматизации обеспечивается наличием в вакуумметре двух каналов блокировки и аналогового выхода.

Вакуумметр состоит из магнитного электроразрядного манометрического преобразователя ПММ-32 1, измерительного блока БИВ-1, соединителя и соединителя термостойкого.

Вакуумметр рассчитан на эксплуатацию в следующих условиях:

температура окружающей среды +10^о…+35^оС;

относительная влажность воздуха до 80%

при температуре +20 С;

атмосферное давление 750...-30мм рт. ст.

Вакуумметр позволяет измерять давление во время прогрева манометрического преобразователя до +200^оС.

Характеристики ВМБ-8

Диапазон рабочих давлений, Па – 1*10^-8- 1*10^-1 Па

Погрешность измерения – 55…+130 %

Габариты (длина*высота*ширина), мм – 240*158*335 мм

Масса, кг – 35 кг

Потребляемая мощность, Вт – 75 Вт

Тип преобразователя – ПММ-321

Рисунок 2.1.2 Общий вид вакуумметра ВМБ-8

Для механического насоса диапазон рабочих давлений 5*10 ^-2 …1*10 ⁵ Па следует применить преобразователь серии деформационных мембранных преобразователей, диапазон давлений которых составляет 10 ⁵ …1*10 ^{- 1} Па.

Рисунок 2.1.3 Преобразователи разности давления мембранные ДМ

Выбираем манометр ДМ-4 (Рисунок 2.1.4) который используются в сложных эксплуатационных и технологических условиях. Для измерений давления газообразных и жидких, не сильно вязких и не кристаллизирующихся сред, не агрессивных по отношению к нерж. стали (аммиак, щелочные и солевые растворы и др).

Диаметр ДМ-4: 63; 100; 150 (160).

Класс точности ДМ-4: 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; (1,6); 2,5.

Предел измерений ДМ-4: - 0,1…250 МПа

Допустимые температуры: минус 40…+60 °С.

Рекомендуемые диапазоны измерений давления:Измеряемое давление до 75% от конечного значения шкалы.

Перегрузка по давлению:Кратковременно до 30% конечного значения шкалы для диапазонов до60 МПа и 15 % конечного значения шкалы для диапазонов свыше 60 МПа

Рисунок 2.1.4 Манометр типа ДМ-4

На камере устанавливаем мембранный (10 ⁵ – 10^-1 Па) и ионизационный 10⁻⁸ — 10⁻¹ Па) манометры .

Расчет натеканий в вакуумной системе

По условию течь образовалась в области трещины, размеры которой:

r=7,8 мм,

L=12,3 мм

Рассчитаем поток через течь при молекулярном режиме:

Q_М = (1.6)

где P₂ – давление на входе,

P₁ – давление на выходе,

r – радиус канала течи,

T - температура,

М – молекулярная масса газа,

R= 8,31 Дж/моль*К

При вязкостном режиме:

Qвз = ) (1.7)

где r – радиус канала течи,

L – длина канала течи,

η – динамическая вязкость газа (для воздуха η=1,7·10⁵ (Н·с)/м2).

Выбор методов течеискания и течеискателя

Масс-спектрометрический метод течеискания находит широ­кое применение всюду, где эксплуатируется вакуумная аппаратура. Применение его, однако, не ограничивается испытанием вакуумного оборудования.

Чувствительность масс-спектрометрического метода зависит от чувствительности масс-спектрометра, от выбранного метода испытаний, от общего натекания и газоотделения аппаратуры, от качества пробного газа и других факторов. Но принципиальным ограничением чувствительности метода является не чувствитель­ность масс-спектрометра, которая может быть сделана очень большой, а содержание гелия в атмосфере.

Для уверенного обнаружения течи необходимо, чтобы проник­новение гелия через течь приводило к отсчёту выходного прибо­ра течеискателя, по крайней мере в два раза превышающему отсчёт, вызываемый атмосферным гелием. Это значит, что течеискатель способен обнаружить течь, пропускающую такое коли­чество гелия, которое составит 1/200-ую общего потока в ва­куумной системе.

Рисунок. 4.1 Течеискатель ПТИ-10

Произведем выбор течеискателя для данного случая. Исходя из того, что поток через течь равен Q=0,0014*10^-9м³*Па/с, следовательно выбираем масс-спектрометрический течеискатель ПТИ-10 (наименьший регистрируемый поток 7*10^-13 м³Па/с). Также учитывая что в задание нам нужно подобрать два метеда течеискания, выбираем катарометрический. Данное течеискание, состоит в регистрации изменение теплопроводности газовой среды при поступлении в нее пробного вещества.

Рисунок. 4.2 Портативный течеискатель газов ТИГ-Т1

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: