Выбор средств контроля и измерения вакуума и определение их места размещения на вакуумной схеме

Область давлений, используемая всовременной вакуумной технике, очень широка - - Па. Измерение давлений в таком диапазоне не может быть обеспечено одним прибором. В практике измерения давления разреженных газов применяются различные типы преобразователей, отличающиеся по принципу действия и классу точности.

Приборы для измерения общих давлений в вакуумной технике называют вакуумметрами. Они обычно состоят из двух частей: манометрического преобразователя и измерительной установки. По методу измерения вакуумметры могут быть разделены на абсолютные и относительные. Показания абсолютных приборов не зависят от рода газа и могут быть заранее рассчитаны. В приборах для относительных измерений используют зависимость параметров некото­рых физических процессов, протекающих в вакууме, от давления. Они нуждаются в градуировке по образцовым приборам. Вакуумметры измеряют общее давление газов, присутствующих в вакуумной системе. На рис 2 показаны диапазоны рабочих давлений различных типов вакуумметров.

В соответствии со схемой (рисунок 2) на установке должны быть размещены манометры по мере необходимости контроля и измерения вакуума. Поэтому на выбранной вакуумной схеме должны быть размещены манометр 4, необходимый для проверки работоспособности насоса 1, манометр 20, позволяющий определить эффективность работы отражателя 5, а манометр 8, который при закрытом клапане 18 контролирует предельное давление насоса 7, манометр 12, измеряющий давление в вакуумной камере.

Приборы для измерения давления газа ниже атмосферного называются вакуумметрами. Большинство вакуумметров состоит из двух элементов: манометрического преобразователя сигнала давления в электрический сигнал и измерительного блока.

Рис. 2 Диапазон рабочих давлений вакуумметров

По принципу действия вакуумметры можно свести в следующие классы:

1) жидкостные вакуумметры, непосредственно измеряющие давление (U-образные вакуумметры и их модификации);

2) компрессионные вакуумметры, действие которых основано на законе изотермического сжатия идеального газа (вакуумметры Мак-Лсода);

3) деформационные вакуумметры, использующие в качестве чувствительного элемента сильфон, мембрану и т. п.;

4) тепловые вакуумметры, использующие зависимость теплопроводности газа от давления; эти приборы подразделяются на термопарные и вакуумметры сопротивления;

5) ионизационные вакуумметры, в которых используется ионизация газа; большая группа приборов этого класса подразделяется в свою очередь на:

· электронные ионизационные, ионизация газа в которых осуществляется потоком электронов, эмитируемых термокатодом;

· электроразрядные, в которых ток разряда возникает при низких давлениях под действием электрического и магнитного полей;

· радиоизотопные, ионизация газа в которых осуществляется потоком α-частиц, образующихся при радиоактивном распаде.

Основываясь на характеристиках вакуумметров выбираются средства контроля и измерения вакуума. Для измерения низкого и среднего вакуума (манометр 4,20) применим термопарный вакуумметр ВТ-3 с преобразователем ПМТ-2 манометр, который имеет диапазон измеряемых давлений 1·10^-1 … 7·10² Па и имеет погрешность измерения ±30%. Для измерения высокого вакуума (манометр 8,12,13) применим ионизационный вакуумметр ВИО-1 с преобразователем ПМИ-39, который имеет диапазон измеряемых давлений 7·10^-9 … 1·10^-1 Па и имеет погрешность измерения 13. Вакуумметры размещаем в соответствии с возможностями насосов, т.е. на низковакуумных насосах ставятся термопарные, а на высоковакуумном насосе – ионизационный вакуумметр. По данным средствам контроля давления можно определить исправность насосов. Также контроль давления должен осуществляться и на откачиваемом объекте (камера).