Градуировка вакуумметров (манометров)

ГРАДУИРОВКА ВАКУУММЕТРОВ (МАНОМЕТРОВ)

В качестве иллюстрации на рис. показаны градуировочные графики датчика радиоизотопного (альфа-тронного) манометра, из которых можно получить пере-счетные коэффициенты чувствительности для наиболее часто употребляемых газов. Так как линейность градуировки сохраняется в пределах от 10 "³ до 10 мм рт. ст., по оси абсцисс для удобства отложены три диапазона измеряемых давлений.

Метод изотермического расширения основан на измерении давления р в малом объеме V_x (рис. III.60), соединенном с брд&щим объемом V₂, откачанным, до та-

Метод изотермического расширения

кого низкого вакуума, когда давление в нем может быть принято равным нулю. Тогда при изотермическом расширении газа до объема (1Л + У₂) можно легко подсчитать конечное давление р₂, применив закон Бойля — Ма-

Увеличивая число ступеней расширения (или используя многократное деление объема), можно добиться дальнейшего понижения давления до значений, необходимых для градуировки того или иного вакуумметра.

Градуировка по методу постоянного объема (или плавного увеличения давления) заключается в том, что градуируемый вакуумметр 1 (рис. Ш.61) присоединяется к камере 2, объем V₂ которой заранее известен. Камера 2 соединяется с камерой 6 большого объема Vj тонким калиброванным капилляром 4. В камере 6 создается разрежение ~10^-3—10~⁴ мм рт. ст. и определяется давление pi при помощи того же манометра 7, проградуированного для интервала более высоких давлений, или при помощи другого манометра, после чего закрывают кран 5 и откачивают камеру 2 до области давлений, в которой нужно проводить градуировку манометра 7. Затем закрывают кран 3, открывают 5 и определяют зависимость показаний манометра 7 от времения (рис. Ш.62). Поток газа Q из объема 6 в объем 2 равен

риотта,

откуда

Метод постоянного объема

С другой стороны, для потока газа Q, попадающего в камеру 2, имеет место равенство (см. раздел II, 1.3)

Подставляя (III.52) в (IIL53), получаем

В условиях проводимого эксперимента величина С — постоянная и заранее известна. Тогда для начального участка кривой p₂—f(t) (рис. III.62) будет справедлива зависимость

Таким образом, ось ординат экспериментального графика (111.62) можно прокалибровать на истинные значения давлений, полученных из выражения (111.55).

Метод переменной проводимости состоит в том, что насос 5 (рис. II 1.63) с известной быстротой действия S_H соединяется с объемом 2, где помещен датчик 3 градуируемого вакуумметра и куда напускается с помощью натекателя 1 постоянный, заранее измеренный поток газа Q, сначала через диафрагму 4 с пропускной способностью U. Тогда давление pi в измерительной камере 2 можно определить, воспользовавшись основным уравне-

Метод переменной проводимости

нием вакуумной техники (II.9), записав быстроту откачки объема S_o как отношение Q/Pi,

Давление у входа в насос при этом будет равно р₂. Затем диафрагма 4 удаляется. Это приводит к понижению давления в объеме 2 до уровня р₂, который можно оценить через поток Q и быстроту действия насоса S_n,

Теперь при выполнении условия t7<CS_u и постоянной быстроте действия насоса S_H в диапазоне изменения давления р—р₂ получаем

Таким образом, если вакуумметр ранее был проградуирован до давления р_{, то метод переменной проводимости позволяет расширить пределы градуировки до более низкого давления р₂, определяемого по формуле

при известной быстроте действия насоса S_H и рассчитанной по геометрическим размерам пропускной способности диафрагмы U (например, по формуле (1.60), применимой для тонкой диафрагмы).