Какие поломки быть у вакуумметра ионизационно термопарный

Какие поломки быть у вакуумметра ионизационно термопарный

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К проведению лабораторной работы № 3

«ИЗМЕРЕНИЕ ВАКУУМА ПРИ ПОМОЩИ ТЕРМОПАРНОГО И ЭЛЕКТРОННОГО ИОНИЗАЦИОННОГО ВАКУУММЕТРОВ»

по дисциплине «Физические основы вакуумных технологий «

Цель: изучение принципов действия термопарного и электронного ионизационного вакуумметров и приобретение навыков работы с этими приборами.

Общие и теоретические сведения

Термопарный вакуумметр

Термопарный вакуумметр относится к классу тепловых вакуумметров, принцип действия которых основан на зависимости теплопроводности разреженного газа от давления (рис.1, кривая 1).

Термопарные вакуумметры впервые были описаны в 1906 г. Ф. Феге и М. Пирани. Они широко используются в вакуумной технике и в настоящее время.

Из кинетической теории известно, что коэффициент теплопроводности газа в низком вакууме определяется выражением :

lт = сn r vа (1)

где: сn— удельная теплоемкость при постоянном объеме;

vа — среднеарифметическая скорость теплового движения молекул газа;

r — плотность газа;

— средняя длина пути молекул газа.

Как видно из (1) , теплопроводность газа определяется произведением r . Однако, поскольку r

Р, а

Р -1 , теплопроводность практически не зависит от его давления Р в низком вакууме, т.е. от 10 5 Па (750 Торр) до 10 4 -10 3 Па (10 2 -10 Торр). Следовательно, в этом интервале давления тепловые вакуумметры непригодны для измерения давления. Это верхний предел измерения Р.

При более низких давлениях, т.е. в области среднего и высокого вакуума, теплопроводность газа существенно зависит от давления:

= (2)

где: L — расстояние между нагретыми поверхностями;

Эта зависимость и используется для измерения давления при помощи тепловых вакуумметров в области среднего вакуума и переходе к высокому вакууму (Р

Термопарный вакуумметр, как и большинство вакуумметров других классов, состоит из двух основных частей — преобразователя давления (ПД) и измерительного блока (ИБ).

ПД – устройство, которое вакуумноплотно присоединяется к вакуумной камере, воспринимает непосредственно измеряемое давление и преобразует его в другую физическую величину. ИБ – устройство, обеспечивающее требуемый электрический режим работы ПД, усиление и измерение его выходного сигнала.

Преобразователь давления теплового вакуумметра представляет собой баллон (чаще — из стекла), внутри которого расположен чувствительный элемент (тонкая нить из металлического сплава). Через нить пропускают ток, под влиянием которого она нагревается до температуры Т1. При понижении давления теплопроводность газа уменьшается, теплоотвод от нити становится меньше и она нагревается до более высокой температуры Т2 (рис.1, кривая 2). Изменение температуры нити фиксируют в термопарном вакуумметре при помощи термопары — соединенных вместе двух тонких проволочек из разнородных металлов или сплавов, подключенных к электроизмерительному прибору (милливольтметру). Если температура участка, в котором они соединяются, отличается от температуры свободных концов проволочек (Т), то прибор зафиксирует возникновение термоэлектродвижущей силы (термоэдс eт), пропорциональной разности температур:

где: a- удельная термоэдс, зависящая от материалов термопары.

Устройство преобразователя давления термопарного вакуумметра (манометрической лампы ПМТ-2) изображено на рис.2. Нагреватель 3 приварен к внешним вводам 6. По нагревателю пропускают электрический ток Iн от измерительного блока. Величину Iн регулируют при помощи потенциометра R2 и измеряют электроизмерительным прибором. Термопара 5 приварена к внутренним вводам 7. Термопара имеет тепловой контакт с нагревателем через перемычку 4. Возникающую термоэдс eт, как отмечалось выше, измеряют при помощи милливольтметра. Поскольку eт изменяется от долей милливольта до 10 мВ, а Iн составляет обычно величину

100мА, то для косвенного измерения Iн можно использовать один и тот же милливольтметр mv, измеряя падения напряжения ν на сопротивлении R1 ≈ 100 Ом: Iн = ∆U/ R1. При измерении Iн переключатель устанавливают в положение ТОК НАГРЕВАТЕЛЯ. Как уже указывалось, в области высоких давлений теплопроводность почти не зависит от давления, поэтому температура нагревателя и, следовательно, измеряемая термоэдс eт не изменяются. При понижении Р теплопроводность газа падает, температура нагревателя возрастает, что и фиксируется при помощи термопары. При уменьшении давления Р ниже 10 -1 — 10 -2 Па (10 -3 -10 -4 Торр) потери тепла нагревателем за счет теплопроводности газа становятся соизмеримыми с тепловыми потерями из-за теплопроводности по вводам и через излучение. Поэтому температура нагревателя перестает увеличиваться при дальнейшем понижении давления. Этим и определяется нижний предел измерений давления тепловым, и в частности,- термопарным вакуумметром.

Следует иметь в виду, что по методу измерения тепловые вакуумметры относятся к вакуумметрам косвенного действия, т. к. принципы их работы основаны на зависимости теплопроводности газа от давления. Поскольку для разных газов эта зависимость отличается, показания тепловых вакуумметров определяется родом газа. Обычно вакуумметр градуируют по воздуху, а давление Рг других газов рассчитывают по формуле:

где: Рв— давлене воздуха, q – коэффициент относительной чувствительности вакуумметра, зависящей от рода газа (табл.1).

Таблица 1. Коэффициент относительной чувствительности теплового вакуумметра для некоторых газов

Источник: mydocx.ru

Вакуумметр – виды вакуумметров и принцип их работы. Вакуумметры Бурдона, компрессионные, механические, мембранные вакуумметры

Этот прибор ещё называют вакуумным манометром, он служит для измерения уровня давления вакуума и газов, находящихся в вакуумной среде. Впервые, вакуумметры понадобились после мирового признания о существовании вакуума. Начало вакуумных измерений было положено венецианским изобретателем Леонардо Да Винчи. Он создал пьезометрическую трубу, с помощью которой смог измерить давление водопроводной трубе. Но более предусмотрительней был его коллега Эванджелиста Торричелли, который запатентовал вакуумметр для измерения давления жидкостей и их движения в 1643 году. В U-образном вакуумметре главным элементом является ртуть, но из-за ограничения её количества в приборной трубке, определить давление ниже 10 Па невозможно.

Виды вакуумметров и вакуумных датчиков

Ввиду того что газ бывает парциальным, многокомпонентным или однородным, применяются разные типы вакуумметров. Ими можно мерить как абсолютное давление в вакууме, так и разность давления внутри системы с атмосферным. А также имеет значение, где именно будет происходить снятие показаний, точечно или обобщенно.

Механические вакуумметры

Вакуумметр (трубка) Бурдона

Это механический прибор, не использующий источники питания, который способен определить уровень избыточного давления в диапазоне от 0,5 до 7500 бар. Механизм устройства заключается в кольце из трубки с овальным сечением, которая изогнута под углом 250о. Эта трубка находится в желобе и её концы никак не закреплены, что позволяет избыточному давлению в процессе измерений давить на внутренние стенки трубки, приводя её в движение. Трубочка синхронно связана со стрелочным механизмом, который и выводит точные показания на шкалу прибора. В классическом исполнении трубка Бурдона может измерить давление до 60 бар, а для более высоких показателей устройство оснащают дополнительными спиральными витками на трубке. Таким образом, прибор становится менее чувствительным к малому уровню давления, что позволяет проводить измерения при избытке в 7000 бар.

Для использования вакуумметра в агрессивной среде, его корпус обеспечивают гидрозаполнением. Жидкость смазывает все механизмы и предотвращает коррозийные процессы. В качестве предохранителя от разрыва трубки Бурдона, его корпус оснащают выдуваемой задней стенкой для сброса избыточного давления, которое превышает максимальное значение измерительной шкалы.

U-образный гидростатический вакуумметр

Выдаёт показания по воздействию избыточного давления на жидкость внутри трубки. Давление на разных концах такой трубки отличается, и стрелка прибора показывает разницу между ними. В современных системах такие приборы практически не используются, причиной тому стал маленький диапазон измерений.

Компрессионный вакуумметр

Это усовершенствованный U-образный манометр. Для увеличения возможностей прибора, перед измерением жидкость внутри трубки сжимается под давлением, и устройство может показывать более высокий уровень давления. Применяется в основном как калибровочный прибор.

Механический деформационный вакуумметр

Манометр предназначен для измерений среды низкого вакуума. Под действием давления, специальная пружина, расположенная внутри механизма, сжимается и деформирует рабочий сенсор, который передаёт свою нагрузку стрелочному механизму со шкалой показаний.

Мембранный вакуумметр

Самый бюджетный вариант среди механических манометров. На мембрану давит вакуум, а она в свою очередь давит на сенсор. Такие приборы являются газонезависимыми, и могут снимать показания в любой газовой смеси.

Тепловые вакуумметры

Такие приборы считаются самыми востребованными для снятия показаний в средних и низких вакуумах. В них сочетаются приемлемые показатели и доступная цена. Пользоваться такими устройствами можно только для измерений в абсолютном вакууме. Принцип действия заключается в реакции вакуумметра на изменение теплопроводимости газа при смене давления. Тепловые вакуумметры разнятся в зависимости от типа газа, и могут считывать только определённые смеси. Самыми распространёнными модификациями являются термопарные вакуумные датчики, датчики Пирани и конвекционные датчики.

Читать еще:  Как проверить переменный конденсатор мультиметром

Термопарный датчик

Температура в вакууме влияет на нагрев термопары внутри механизма, что провоцирует изменение напряжения на концах термопары. Передача тепла от нагревательного датчика к его концам происходит за счёт давления, которое создаётся вокруг термопары. Чем давление выше, тем больше напряжение. Такие вакуумметры самые бюджетные среди аналогичных устройств для измерения среднего и низкого вакуума.

Вакуумный датчик Пирани

Принцип действия датчика Пирани схож с работой термопарного датчика. Он тоже использует нить накала для перевода тепловой энергии в напряжение. Но такой датчик намного точнее, за счёт впаянной в механизм электрической схемы.

Вакуумный датчик Пирани

Конвекционный датчик

Также как и вышеописанные тепловые вакуумметры используют термопару, но механизм имеет конвекционный способ охлаждения. Корпус вокруг нити накала шире, чем у других датчиков, что позволяет газу циркулировать и эффективнее охлаждать всю систему. Чем быстрее остывает термопара, тем точнее показания уровня разряженного давления.

Пьезорезистивные датчики

Благодаря тому, что эти датчики являются газонезависимыми, они дают очень точные показатели. Универсальность измерения в любой среде достигается непосредственным влиянием давления на сам пьезорезистивный датчик. Диапазон измерения датчика достигает 1 мм рт. ст. (некоторые модели могут считывать показания до 0,1 торр).

Ионизационные вакуумные датчики

Любой газ, который находится в вакууме, имеет определённое количество ионов. Под воздействием магнитного поля, электрического разряда или катодного влияния, эти ионы набирают скорость, а эта скорость зависит от степени сжатия вакуума. По такому принципу работают ионизационные вакуумметры. В зависимости от модификации, они используют разные способы разгона молекул ионов. Устройства предназначены для измерений в высоком вакууме, но являются газозависимыми, так как у каждого газа разная плотность, что влияет на скорость перемещения ионов при одном и том же воздействии вакуумметра. Основные разновидности таких аппаратов разделяются на датчик вакуумный Байард-Альперта и вакуумметр с холодным катодом.

Датчик с холодным катодом

Это магниторазрядный датчик, который создаёт мощное электрическое поле. Магниты расположены таким образом, чтобы движение ионов было спиральным. Такая структура продлевает жизнь заряженных частиц, что увеличивает их ионизационную способность. Из-за того, что рабочий катод постоянно холодный, показания вакуумметра немного расплывчатей, нежели у пьезорезистивных датчиков. Зато срок службы подобных устройств очень велик, так как весь механизм вакуумметра не имеет трений своих деталей и не нагревается.

Датчик с холодным катодом

Вакуумметр Байард-Альперта

Датчик имеет нить накала, которая использует термоэлектрическую эмиссию. Эта эмиссия создаёт поток электронов, ионизирующих атомы измерительных газов. В результате создаётся ток, сила которого пропорциональна уровню вакуума. Прибор считывает эту силу и преобразовывает в показатель давления.

Производители вакуумметров

  1. Meta-Chrom (Мета-Хром)

Российский производитель вспомогательных устройств для вакуумных установок, оборудования для хроматографии и измерительной техники. Компания вышла на отечественный рынок в 1995 году и с тех пор активно развивается в вакуумной индустрии. Предприятие выпускает ионизационные и термопарные вакуумметры высокого качества (это подтверждают положительные отзывы клиентов на официальном сайте производителя).

  1. MKS Instruments, Inc

Выходцы из США, которые основали свой бизнес ещё в далёком 1963 году. Но вплотную, выпуском измерительных устройств для вакуумных систем компания занялась в 1999 году. Производитель изготавливает вакуумметры практически для всех отраслей промышленности, что придало популярности во всех странах мира.

Американский производитель вакуумной техники и измерительных приборов для неё. Компания была основана в 1992 году. На отечественном рынке широко представлены цифровые вакуумметры данного производителя, а также вакуумные насосы и запорная арматура.

Источник: cialis20.ru

Термопарный манометр — вакууметр

Принцип действия основан на зависимости теплопередачи газа от давления. Как известно, при давлениях близких к атмосферному, теплопроводность газа не зависит от давления. При низких давлениях, когда величина приближается к линейным размерам сосуда, понятие теплопроводности теряет смысл. Вероятность столкновения молекул в объеме делается мала, и энергию они переносят, ударяясь непосредственно о горячие и холодные поверхности тела. В этом случае q – величина перенесенного количества теплоты, определяется следующей формулой
(3)
где – давление газа.
— молекулярный вес,
— разность температур,
– коэффициент, зависящий от рода газа и свойства поверхности твердого тела, о которое ударяются молекулы газа.
Как видно из формулы (3), теплопередача зависит от давления. Это свойство используется для измерения низких давлений посредствам термодинамического манометра, называемого термопарным вакууметром.
Термопарный вакууметр состоит из «лампы» ЛТ-2 и измерительной электрической схемы.

Принципиальное устройство вакууметра
1-нить накала,2-термопара приварена к нити в точке А, 3 — источник питания нити, 4 — миллиамперметр для изме­рения тока накала нити; 5 -реостат для регулировки тока накала; 6 — милливольтметр для определения термо-ЭДС термопары; 7 — трубка, для присоединения к вакуумной системе. (рис 5.)

рис. 5
Как было сказано выше, при уменьшении давления теплопередача в газе с некоторого значения давления начинает зависеть от давления. Поэтому при постоянном токе накала нити её температура может быть индикатором давления.
В «лампе» ЛТ-2 теплопередача идет от нити к цилиндрическому корпусу. Известно, что в случае соосно расположенных цилиндрических поверхностей для линейной зависимости между теплопередачей и давлением достаточно, чтобы длина свободного пробега молекул была бы не меньше радиуса нити (

0,01 см), а не расстояния от нити до колбы лампы, как было бы при плоской задаче. При уменьшении давления теплопередача падает. Таким образом, применение этого манометра ограничено со стороны высоких давлений, давлением соответствующем длине свободного пробега см, т.е. значит от давления около 1 торра до торр, когда носителей энергии стано­вится очень мало и потери тепла обусловлены излучением и теплопроводностью цоколя. Ток накала обычно подбирают так, чтобы при давлении торр термо-ЭДС была бы 10 милливольт .

Достоинства термопарных манометров

  1. Возможность непрерывного измерения.
  2. Применимость ко всем газам.

Недостатки

  1. Необходимость предварительной градуировки.
  2. Зависимость показания от рода газа.
  3. Наличие тепловой инерции – при изменении давления нить накала не успевает менять свою температуру.

Термопарная лампа работает с устройством ВТ-2. Электрическая схема устройства позволяет пользоваться одним прибором для измерения тока накала и для измерения ЭДС термопары. Расположенный в передней доске гальванометр имеет три шкалы. Нижняя шкала служит для измерения тока накала нити. Средняя шкала, несущая 100 делений, дает возможность судить о температуре нити. На верхней шкале указано давление в торр (показания справедливы только при строго определенном накале нити). Посредством переключателя “ ток накала — измерение», гальванометр можно включать в цепь нити — положение «ток накала» и, пользуясь рукояткой реостата, устанавливать необходимый ток накала, или в цепь термопары — положение «измерение”. В правом нижнем углу находится переключатель диапазонов измерения от « торр» до « торр». На 1 и 2 диапазонах измеряют при одном и том же значении тока накала.

Градуировка термопары по манометру Мак-Леода. Измерения.

  1. Вычисляют постоянную Мак-Леода по параметрам, указанным на его шкале.
  2. Ставят переключатель вакууметра “диапазон измерений” в положение, соответствующее данному давлению.
  3. Переключатель “ток накала” – “измерение” ставят в положение “ток накала”.
  4. Включают сеть.
  5. Посредством реостата “регулировка тока накала” устанавливают по гальванометру рабочий ток в нити лампы (110-150) по указанию руководителя.
  6. Переключают гальванометр на “измерение” и приводят насос в действие, как сказано выше.
  7. Производят ступенчатую откачки системы. То открывая, то закрывая кран . Давление доводят до атмосферного от предельного. Во время остановок откачки записывают показания гальванометра (по шкале 100 дел.) и соответствующее показание Мак-Леода.

Ток накала в амперах


торр

Источник: studopedia.ru

Какие поломки быть у вакуумметра ионизационно термопарный

Вакуумметр ВИТ-2 с лампами ПМТ-2, ПМТ-4М и ПМИ-2

Манометром называют прибор для измерения давления газа или жидкости. Приборы для измерения давления ниже атмосферного называются вакуумметрами. Диапазон давлений, которые имеют место в вакуумной технике, составляет семнадцать порядков: от атмосферного до 10 -12 Па.

Величина диапазона настолько значительна, что его измерение одним типом вакуумметра невозможно. Разработано большое количество типов вакуумметров, работающих в своём диапазоне, определяемом физикой преобразования давления.

Компрессионные и деформационные вакуумметры относятся к приборам прямого действия. Их показания не зависят от рода газа, т.е. они измеряют непосредственно давление газа, поэтому их часто называют абсолютными. Остальные типы вакуумметров относительные, так как в их работе используется зависимость параметров физических процессов от давления в вакуумной системе. Неабсолютные вакуумметры обычно состоят из манометрического преобразователя и измерительного блока. Они подвергаются периодической градуировке по компрессионному вакуумметру или на специальной градуировочной установке.

Тепловые вакуумметры. Тепловые вакуумметры состоят из измерительного блока и преобразователя. Принцип действия тепловых преобразователей основан на зависимости теплопередачи через разреженный газ от давления. Передача теплоты происходит от тонкой металлической нити к баллону, в котором расположена электродная система преобразователя. Металлическая нить нагревается в вакууме путем пропускания тока. К тепловым относятся термопарный преобразователь и преобразователь сопротивления.

Компания Вактрон предоставляет возможность приобретения со склада одного из самых популярных в России вакуумметров ионизационно-термопарного ВИТ 2 в портативном исполнении и ВИТ 2П в виде встраиваемой панели. В наличии также имеются манометрические преобразователи к нему.

Вакуумметр ионизационно-термопарный ВИТ 2 предназначен для измерения давления в диапазоне 1 . 10 -5 — 20 Па. ВИТ-2 эксплуатируется в комплекте с термопарными (ПМТ-2, ПМТ-4М) и ионизационными (ПМИ-2) манометрическими преобразователями.

Диапазон измерения давлений:

  • при работе с ионизационным преобразователем ПМИ-2: 10 -3 — 10 -7 мм рт. ст.
  • при работе с термопарными преобразователями ПМТ-2, ПМТ-4М: 2 . 10 -1 – 1 . 10 -3 мм рт. ст.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАКУУММЕТРА ВИТ 2

  1. Диапазон измеряемых токов манометрического преобразователя ПМИ-2: 1 . 10 -4 – 1 . 10 -9 А
  2. Отсчет давления (ионизационная часть): по стрелочному индикатору (5 поддиапазонов)
  3. Основная погрешность при измерении давления ионизационной частью вакуумметра в диапазоне 1 . 10 -3 – 1 . 10 -7 мм рт. ст.: не более +30%
  4. Номинальный ток эмиссии (для ПМИ-2): 0.5 мА
  5. Пределы регулировки тока эмиссии (для ПМИ-2): 0.35 — 0.8 мА
  6. Номинальное напряжение анод-корпус(для ПМИ-2): 250+5 В
  7. Номинальное напряжение катод-корпус(ПМИ-2): 50+1.5 В
  8. Пределы регулировки тока нагревателя термопарных преобразователей: 95-150 мА
  9. Время непрерывной работы: 8 ч
  10. Наработка на отказ измерительного блока: 2000 ч
  11. Потребляемая мощность: 75 Вт
  12. Габаритные размеры: 320х285х230 мм
  13. Масса не более 11 кг.

Термопарный преобразователь представляет собой стеклянный или металлический баллон, в котором на вводах смонтированы подогреватель и приваренная к нему термопара. Подогреватель нагревается током, регулируемым переменным сопротивлением. Температура нагреваемой нити измеряется термопарой. При неизменном токе накала нити вследствие изменения давления в баллоне преобразователя, присоединенном к вакуумной системе, изменяется температура нити и, соответственно, термо-ЭДС, по величине которой определяют давление.

Преобразователь манометрический термопарный ПМТ-2

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАНОМЕТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПМТ-2

  1. Рабочий диапазон давлений: 5х10 0 — 1х10 -3 мм рт. ст. (666.6 – 1.33х10 -1 Па)
  2. Диапазон изменения эдс термопары:0-10 мВ
  3. Диапазон установки тока нагревателя:100-140 мА
  4. Сопротивление термопары:7 ± 1 Ом
  5. Отклонение индивидуальной градуировочной кривой от типовой в диапазоне давлений 1х10 -1 — 1х10 -3 Торр, не более:±20%
  6. Отклонение индивидуальной градуировочной кривой от типовой в диапазоне давлений 1-5 Торр, не более:±40%
  7. Гарантийная наработка:500 ч
  8. Габаритные размеры:Ø34х265 мм
  9. Диаметр штенгеля:16.3 мм

Преобразователь манометрический термопарный ПМТ-4М

Отличается наличием металлического корпуса. Благодаря металлическому корпусу, ПМТ-4М (преобразователь манометрический термопарный) имеет ряд преимуществ перед ПМТ-2. К вакуумному объёму присоединяется либо при помощи грибкового (компрессионного) соединения, либо при помощи сварки.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАНОМЕТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПМТ-4М

  1. Рабочий диапазон давлений: 5х10 -1 — 1х10 -4 мм рт. ст. (66.660 – 0.01333 Па)
  2. Диапазон изменения эдс термопары: 0-10 мВ
  3. Диапазон установки тока нагревателя: 100-140 мА
  4. Сопротивление термопары: 6-8 Ом

Ионизационные вакуумметры. Ионизационные вакуумметры относятся к неабсолютным вакуумметрам. Они состоят из измерительного блока и преобразователя, соединенных электрическим кабелем. Принцип действия ионизационных преобразователей основан на пропорциональности между давлением в баллоне преобразователя и ионным током, образованным ионизацией остаточных газов. Ионизационные преобразователи подразделяются на электронные, в которых ионизация газа осуществляется термоэлектронами; магниторазрядные, где измеряемое давление пропорционально разрядному току в магнитном поле.

Преобразователь манометрический ионизационный ПМИ-2

ПМИ-2 (преобразователь манометрический ионизационный) благодаря низкой стоимости является самым распространённым в России ионизационным датчиком. К вакуумному объёму присоединяется либо при помощи грибкового (компрессионного) соединения, либо при помощи спая стекло-металл.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАНОМЕТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПМИ-2

  1. Рабочий диапазон давлений: 1х10 -3 – 1х10 -7 мм рт. ст. (0,13 – 0,13 х 10 -4 Па)
  2. Постоянная преобразователя C при токе эмиссии Ie=5 мА: С=(8,7±1,7) Торр/А ((1,16±0,23)10-3 Па/А)
  3. Постоянная преобразователя C при токе эмиссии Ie=0,5 мА: С=(8,7±17) Торр/А ((11,6±2,3)10-3 Па/А)
  4. Гарантийная наработка: 500 ч
  5. Габаритные размеры: Ø34х265 мм
  6. Диаметр штенгеля: 16.3 мм

Свежие новости

Портативный гелиевый течеискатель ВАКТРОН X1

Сегодня проведем настройку и проверку портативного гелиевого течеискателя. Данный прибор обладает массой всего 320 г, 8 часов работает от встроенной батареи, способен анализировать потоки до 10-5 миллибар литр в секунду. У него два режима чувствительности: высокочувствительный и низкочувствительный, позволяющий индицировать большие потоки гелия.
Для настройки таких приборов мы используем контрольные гелиевые течи. Это резервуар, который заполнен гелием под давлением 11 атмосфер и выдающий на выходе поток течи порядка 10-4 миллибар литр в секунду. Проверим её истечение с помощью поверенного и внесённого в реестр средств измерений масс-спектрометрического течеискателя.
На экране данного прибора можно увидеть индикацию 1,7.10-4 миллибар литр в секунду. Поднесем теперь течь к нашему партитивному прибору X1.
У течеискателя X1 индикация чуть больше – 6,8.10-4 миллибар литр в секунду. У второго портативного течеискателя индикация– 4,3.10-4 миллибар литр в секунду.
Данные о настройке каждого из приборов заносятся в протокол настройки, где сравниваются поток истечения, измеренный с помощью масс-спектрометрического течеискателя и с помощью портативного.
Если отклонение не превышает заданное производителем, на прибор Х1 выдается протокол настройки, который позволяет использовать течеискатель метрологически точно. Рекомендуется проводить данную калибровку и настройку раз в год.
При необходимости поставки на ваше предприятие портативных гелиевых течеискателей ВАКТРОН Х1 просим обращаться в компанию ВАКТРОН.

Как выбрать мембранный насос

ВАКТРОН представляет японские малогабаритные вакуумные насосы ULVAC. Это мембранные насосы, и они полностью безмасляные. Они позволяют получать разряжение до 1000 паскалей в стандартном исполнении и до 100 паскалей в специальном, более высоковакуумном исполнении. Наиболее стандартной является модель ULVAC DA, например насос DA-20, что означает 20 литров в минуту.
Также перед вами насос ULVAC DA-60 с быстротой откачки 60 литров в минуту. Его предельное давление 20 килопаскалей. Для специальных применений, например для откачки коррозийных газов и активных сред, используются насосы в коррозионностойком исполнении – ULVAC DTC, например модель DTC-22.
Насос ULVAC DTC устойчив к активным газам и загрязнениям. Он используется, например, в составе комплексов туалетов в железнодорожном транспорте для того чтобы откачивать активные загрязняющие вещества, содержащие аммиак и очистители. Насос ULVAC DAU-20D отличается более низким предельным давлением – 200 паскалей. Его быстрота откачки – 20 литров в минуту. Он также выполнен в антикоррозийном исполнении и способен откачивать активные газы.

Поиск утечки в трубопроводе

Лаборатория «ВАКТРОН» проводит работы по поиску мест нарушения герметичности подземного газопровода. Данный газопровод имеет ДУ 250 мм, его длина 400 м. Необходимо найти течь, которая скрыта под землёй.

Мы используем гелий в качестве контрольного газа. Потребовалось 5 баллонов на объем трубы 85 м3. Далее общее давление было повышено с помощью компрессора.

Был проведен анализ точек выхода гелия из земли наружу с помощью поверенных приборов. Обнаружили течь в районе перекрестка, она указана заказчику и будет устранена.

При необходимости в поиске места нарушения герметичности подземных трубопроводов, будем рады вашему обращению компанию Лаборатория ВАКТРОН.

Азотная ловушка ВАКТРОН P300

Компания Вактрон представляет вакуумные азотные ловушки. Данное устройство предназначается для снижения остаточного давления в вакуумной камере и для защиты от паров жидкостей. Азотная ловушка работает следующим образом: во внутреннюю колбу азотной ловушки заливается жидкий азот, внутренняя колба охлаждается.

К ее стенкам в вакууме начинают прилипать частицы остаточных газов, пары воды и других жидкостей, содержащиеся в вакуумируемом объеме. Это приводит к падению давления на один-два порядка. Азотные ловушки производятся в Санкт-Петербурге, при изготовлении они проходят проверку герметичности, которая подтверждает отсутствие течей и позволяет применять данные приборы в высоковакуумных системах.

В комплекте поставки азотной ловушки есть заключение о контроле герметичности, заправочная воронка из нержавеющей стали и комплект аксессуаров для подключения азотной ловушки к вакуумной камере. При необходимости в поставке азотной ловушки на ваше предприятие просим Вас обращаться в компанию Вактрон.

Контроль герметичности МРТ

Специалисты аттестованной лаборатории контроля герметичности компании ООО «Лаборатория «Вактрон»» (свидетельство об аттестации №95A050155) провели работы по исследованию утечки газообразного гелия в криосистеме: криокомпрессор – газ.линии – холодная голова МРТ Siemens Symphony 1.5Т, установленному в г. Санкт-Петербург. Даты проведения исследований – ночь с 20 на 21 июня 2019 г.

Исследование проведено способом щупа масс-спектрометрическим методом. Объект в процессе своей работы заполнен гелием до рабочего давления, наружная поверхность объекта контроля контролируется специальным щупом, соединенным с анализатором течеискателя. В результате перепада давления гелий проникает через имеющийся сквозной дефект и в месте течи улавливается щупом и индицируется анализатором течеискателя.

Щуп устанавливается на вход течеискателя. Течеискатель калибруется в «режиме щупа» в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Оператор включает режим измерений. Контроль осуществляется перемещением щупа по поверхности изделия с постоянной скоростью, равной 0,10 — 0,15 м/мин. При движении щуп должен находиться на удалении не более 5 мм от контролируемой поверхности. Удаление щупа от контролируемой поверхности более чем на 5 мм резко снижает выявляемость дефектов. Контроль следует начинать с нижних участков изделия с постепенным переходом к верхним.

При увеличении сигнала течеискателя над пороговым значением отмечают места, где сигнал максимален, и фиксируют их. Оператор выявляет течи или устанавливает их отсутствие.

Меры потока – течи гелиевые калиброванные ВАКТРОН ВКТ

Калиброванные течи ВАКТРОН ВКТ предназначены для применения в качестве мер потока пробного газа при контроле герметичности с помощью гелиевых течеискателей и настройке масс-спектрометров.

Калиброванные течи ВАКТРОН ВКТ представляют собой устройство, воспроизводящее неизменный по величине поток гелия при заданной температуре. Принцип действия течи основан на диффузии газа сквозь проницаемый элемент.

Калиброванные течи ВАКТРОН ВКТ представляют собой герметичный металлический баллон, с одной стороны которого имеется фланец стандарта KF-25 для подсоединения течи к испытуемой вакуумной системе. Стенки баллона образуют замкнутый объем, заполненный гелием. В процессе работы происходит истечение гелия через проницаемый элемент. Все металлические элементы течи гелиевой изготовлены из нержавеющей стали.

Источник: vactron.ru

Принцип работы ионизационных вакуумметров

Ионизационный вакуумметр — сложный прибор для контроля давления. На рис. 4.9 изображена манометрическая лампа электронного ионизационного манометра, который в дальнейшем будем называть просто ионизационным. Принцип действия вакуумметров принципиально не отличается от самых ранних конструкций описываемой лампы. Она представляет собой стеклянную колбу 7 с трубкой 8 для присоединения к вакуумной системе и тремя впаянными в нее электродами: катодом 1, анодом 2 и коллектором ионов 3 в виде охватывающего цилиндра, имеющего по отношению к катоду отрицательный потенциал; 4, 5 и 6 — выводы соответственно катода, анода и коллектора.

Рис. 4.9. Манометрическая лампа ионизационного манометра с охватывающим коллектором: 1 — катод; 2 — анод; 3 — коллектор ионов; 4, 5, 6 — выводы соответственно катода, анода и коллектора; 7 — стеклянная колба; 8 — подсоединительная трубка

Эмитируемые накаленным катодом электроны под действием ускоряющего электрического поля устремляются по направлению к сетке, создавая в ее цепи электронный ток. Отметим, что ввиду большого шага сетки не все электроны сразу попадают на сетку, значительная их часть пролетает между ее витками в пространство между сеткой и коллектором ионов, и в основном здесь происходит ионизация газа электронами. Однако при своем движении в этом пространстве электроны находятся в тормозящем поле; не дойдя до коллектора ионов, они останавливаются и начинают движение обратно к сетке; снова значительная их часть проходит между витками сетки и под действием тормозящего поля катода, не долетев до него, поворачивает снова к сетке и т. д.
Каждый электрон может сделать несколько таких колебаний, прежде чем попасть на сетку. Эти колебания играют положительную роль, так как благодаря ним электроны пролетают больший путь и, следовательно, повышается вероятность столкновения их с молекулами газа и ионизации последних; а это ведет к увеличению ионного тока. С той же целью — увеличить путь электронов, пролетающих между витками сетки по направлению к коллектору ионов, — расстояние между сеткой и коллектором делается относительно большим.

Образующиеся положительные ионы под действием ускоряющего для них поля коллектора ионов устремляются к нему и, отдавая ему свой положительный заряд, создают в его цепи ионный ток (отсюда и название коллектора ионов).

На рис. 4.10 дано изображение основных элементов манометрической лампы и упрощенная схема измерительной части ионизационного манометра, в которую входят:

  1. цепь катода 1, состоящая из источника питания и реостата 6 для регулировки температуры и, следовательно, эмиссии катода;
  2. цепь сетки 2, состоящая из источника питания и прибора 4 для измерения электронного тока;
  3. цепь коллектора ионов 3, состоящая из источника питания и прибора 5 для измерения ионного тока.

Обозначим электронный ток через Ie, ионный ток через Ii. Как показал опыт, при достаточно низких давлениях (обычно ниже 1 -10 -3 мм рт. ст.) отношение Ii/Ie, (ионного тока к электронному) прямо пропорционально давлению газа в манометрической лампе.

Рис. 4.10. Упрощенная схема вклю чения ионизационного манометра: 1 — катод; 2 — стекла; 3 — коллектор: 4, 5 — измерительные приборы; 6 — реостат

Таким образом, для измерения давления достаточно при заданном электронном токе измерить ионный ток и разделить на постоянную манометра. Отметим, что правильнее было бы говорить о пропорциональности отношения Ii/Ie, не давлению газа, а его молекулярной концентрации, но для упрощения рассуждений это отношение обычно связывают с давлением.

Необходимо учитывать, что если манометрическую лампу не подвергнуть тщательному обезгаживанию, то в высоком вакууме стенки стекла и электродов будут выделять газы и тем искажать показания манометра в большую сторону. Поскольку катод имеет сравнительно небольшую массу, он легко обезгаживается путем кратковременного прокаливания при рабочей температуре. Сетка прокаливается также пропусканием тока, достаточного для придания ей светло-красного каления; хотя при работе сетка имеет значительно меньшую температуру, но она обладает относительно большей массой и при светло-красном калении ее приходится выдерживать не менее 15 мин. Прогрев коллектора ионов и колбы обычно ограничивается сообщением этим деталям тепла, излучаемого сеткой в процессе ее обезгаживания. При необходимости коллектор ионов можно прогреть токами высокой частоты, а колбу — пламенем газовой горелки.

С другой стороны, хорошо обезгаженные детали манометрической лампы становятся способными поглощать остаточные газы, особенно в ионизованном состоянии. Такое откачивающее действие ионизационного манометра приводит к искажению измеряемых давлений в меньшую сторону; правда, эта ошибка становится заметной только при предельно низких давлениях и в случае малого объема вакуумной системы.

При работе с манометрической лампой нельзя забывать о недопустимости попадания атмосферного воздуха при включенном катоде, так как лампа может немедленно выйти из строя из-за перегорания или сильного окисления катода. При небольшом окислении эмиссию катода часто удается восстановить прокаливанием в хорошем вакууме, при котором поверхность катода освобождается от слоя окислов.

Градуировка ионизационных манометров так же, как и тепловых, выполняется путем сравнения их показаний с показаниями компрессионного манометра, причем пары вымораживаются ловушкой. При градуировке необходимо соблюдать все условия, связанные с режимом прогрева манометрической лампы.
Ввиду прямой пропорциональности между давлением и ионным током (при неизменном электронном токе) градуировочный график (Ii = Ср) получается в виде прямой линии. Благодаря этому градуировку манометра при самых низких давлениях можно не производить; достаточно снять необходимое число точек в области давлений порядка 10 -4 — 10 -6 мм рт. ст. и по ним построить градуировочную прямую, продолжив ее в сторону более низких давлений.

Источник: vacuumpro.ru

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector