Способ измерения скорости откачки газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 1 56I884

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.01.76 (21) 2311076/10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.77. Бюллетень К 22

Дата опубликования описания 12.07.77 (51) М. Кл.2 G 01L 7/00

Государственный комитет

Совета Министров ССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Беликов и Э. А. Самбурский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ОТКАЧКИ ГАЗА

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к области измерения давления и потока газа в вакуумных системах и может быть использовано для измерения скорости откачки газа ионизационных и электроразрядных датчиков общего и парциального давлений газа.

Ионизационные и электроразрядные датчики, измеряя давление, одновременно, за счет процессов, происходящих в них (химические реакции газов на накаленном катоде, внедрение ионов в поверхность электродов и др.), откачивают газ. В результате этого при определении давления и потока газа возникают погрешности, величина которых зависит от скорости откачки газа датчиком, измеряющим давление, и при некоторых условиях (например, при малом потоке газа, сравнимом со скоростью откачки газа датчиком) может составлять десятки процентов. Для более точного определения потока и давления газа необходимо знать скорость откачки газа датчика давления.

Известен способ измерения откачки газа датчика парциальных давлений (1), заключающийся в том, что в измерительную камеру, к которой присоединен исследуемый датчик, напускают газ, затем камеру перекрывают и измеряют в ней давление, которое уменьшается в результате откачки газа датчика.

Затем, используя .полученную зависимость давления газа в камере от времени, рассчитывают скорость откачки данного газа датчика.

5 Недостатком указанного способа измерения является его невысокая точность, связанная с тем, что при определении скорости откачки не учитывается газ, сорбированный внутренней поверхностью камеры, который при

10 уменьшении давления в ней выделяется внутрь камеры и откачивается датчиком.

Величина погрешности определения скорости откачки газа этим способом зависит от начального давления напущенного в камеру

15 газа, вида газа, площади внутренней поверхности камеры, ее сорбнрующих свойств и других причин и может достигать нескольких десятков процентов.

Известен способ измерения скорости откач20 ки насоса при постоянном давлении, исключающий влияние явлений сорбции и десорбции на измерение (2). Он заключается в следующем. В камеру, к которой присоединены исследуемый насос и датчик давления для из25 мерения давления газа в ней, производят напуск постоянного потока газа. По величине потока и давления в камере определяют скорость откачки насоса.

Этот способ имеет погрешности, возникаю30 щие B результате использования для измере561884 пия давления газа в камере ионизационного (илп электроразрядного) датчика давления, откачивающего газ,в такой же степени, как и исследуемый датчик. Кроме того, при использовании этого способа для измерения скорости откачки газа датчика, когда насос перекрывают, и газ из камеры откачивается присоединенным к ней исследуемым датчиком, в камере происходит увеличение давления других неоткачиваемых датчиком газов. Они появляются как за счет десорбции с внутренней поверхности камеры, так и в результате химических реакций напускаемого газа с датчиком.

Увеличение да|вления неоткачиваемых газов в камере изменяет условия измерения и приводит к дополнительным погрешностям.

Для повышения точности измерения скорости откачки газа датчика давления по предлагаемому способу давление в вакуум ной камере измеряют до начала откачки, а после откачки увеличивают поток газа, подаваемого в вакуумную камеру, измеряют добавленный поток газа и рассчитывают скорость откачки газа S по выражению

S Q

P где Q — добавленный поток газа;

P — давление газа в вакуумной камере до начала откачки.

На чертеже показана схема устройства для измерения по предлагаемому способу скорости откачки газа датчиком давления, на которой обозначено; 1 — баллон с газом; 2— регулируемый натекатель; 3 — вакуумная камера; 4 — исследуемый датчик давления;

5 — диафрапма; 6 — вакуумный насос; 7— датчик парциального давления газа.

До подключения исследуемого датчика измеряют давление в вакуумной камере, затем включают присоединенный к камере исследуемый датчик, который, откачивая газ, уяень5 шает его давление в камере. После этого увеличивают напуск газа и устана|вливают такой постоянный поток его, чтобы давление газа в камере было равно первоначальному, измеренному до включения исследуемого дат10 чика, и измеряют добавленный поток газа, Формула изобретения

Способ измерения скорости откачки газа путем измерения давления в вакуумной камере и подачи в нее постоянного потока газа, о тл ич ающий ся тем, что, с целью повышения точности, измеряют давление в вакуумной камере до начала откачки, а после начала откачки увеличивают поток газа, подаваемого в вакуумную камеру, измеряют добавленный поток газа и рассчитывают скорость откачки газа S по выражению

S Q

P где Q — добавленный поток газа;

P давление газа в вакуумной камередо начала откачки.

Источники информации, принятые во вни30 мание при экспертизе:

1. Блайвен С. Н,, Поляни Т. Г. «Поглощение азота в датчиках омегатрона». В сборнике «Остаточные газы в электронных лампах», перевод с англ, под ред, Г. Д. Глебова, М., 35 «Энергия», 1967, стр. 42 — 46.

2. Пауэр Б. Д. «Высоковакуумные откачные устройства», перевод с англ. под общей ред. В. И, Кузнецова, М., «Энергия», 1969, стр. 477 (прототип).

561884

Составитель О. Сафонов

Редактор И. Шейкин

Техред И. Караидашова

Корректор Й. Аук

Заказ 1530/9 Изд. № 531 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2