СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРАДУИРОВКИ МАНОМЕТРОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1974 года по МПК G01L27/00 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения метрологических характеристик рабочих манометров.

Известен способ динамической градуировки манометров низкого давления, основанный на расчетном понижении (редукции) давления, происходящем при молекулярном течении газа через отверстия (или трубки) известной проводимости.

Недостатком этого способа является сложность проведения градуировки, связанная как с регулировкой натекателя для установления разных значений исходного давления PI, так и с необходимостью измерять это давление для каждой экспериментальной точки.

Для упрощения процесса градуир.овки по предлагаемому способу регистрируют (или записывают) показания градуируемого манометра в течение определенного промежутка времени, затем производят измерения более высокого давления, связанного известной зависимостью с давлением в градуировочной камере, образцовым манометром и, сопоставляя промежуток времени, соответствующий измеренному давлению, с промежутками времени, соответствующими упомянутому процессу регистрации показаний градуируемого манометра, определяют давление в градуировочной камере по известным зависимостям.

Вакуумная система, реализующая предлагаемый способ градуировки манометров низкого давления, изображена на чертеже. Высоковакуумный насос 1 соединен с камерой высокого вакуума 2. Эта камера соединена через диафрагму 3 известной проводимости и с градуировочной камерой 4, которая с другой стороны через диафрагму 5 также известной проводимости f/j соединена с камерой -исходного давления 6. К камере исходного давления присоединены образцовый манометр 7 и цатекатель 8. Градуируемый манометр (или манометрический преобразователь) 9 присоединен к камере 4.

Способ состоит (при установившемся молекулярном течении газа и равенства температур камер и при условии, что давление РЫ в камере высокого вакуума намного ниже давления в градуировочной камере) из следующих операций.

1. После предварительной откачки системы в камере исходного давления 6 с помощью натекателя 8 устанавливают некоторое давление PI,O.

2. Отсчитывают сигналы градуируемого манометра 9 во времени, не производя при этом регулирования и измерения давления в ка.мере исходного давления 6. Давление в этой камере возрастает по линейному закону (при

условии, что давление градуировочного газа у входа в натекатель Рд намного выше давления PI и остается постоянным) и в момент времени t равно: Рг А.О + (f-fo), где Р,й - давление в камере исходного давления в начальный момент времеЧи 0, Vi -объем камеры исходного давления, НА - проводимость натекателя 8 в установленном положении. 3. Спустя некоторый измеренный промежуток времени измеряют давление в камере исходного давления 6 непосредственно образцовым манометром 7. Это давление Pi,k равно: (4 - ,). Pl.ft Pl,0 + При PI,, Pi,k давление PI, cooтвetcтвyющее любому моменту времени t(t 4), можно рассчитать, исходя из известного значения Pi.k: ; (Р.5А.ОРг Pl.k Подставив выражение (3) в уравнение )- P--PI, получим зависимость давления Р в градуировочной камере от времени t: P JlLp,,t:il и tk-i. 4. Сопоставляют эти расчетные значения35 давления Р с соответствующими сигналами градуируемого манометра 9. Например, в течение 2-3 час давления в камерах должны возрасти при описанном способе градуировки на 2-3 порядка значе-40 ния давления. Таким образом, измерив в конце процесса градуировки сравнительно высокое давление P,k, можно по уравнению (4) рассчитать воспроизведенные за 2-3 час до того весьма низкое давление Р. Необходимо45 только, чтобы время проведения градуировки V было намного меньи1е отношения - (в проUiтивном случае в расчетное уравнение (4) потребуется ввести дополнительные поправки). 50 Для практического осуществления способа /3) 25 30 требуется также постоянное соблюдение условияРА и, Если давление Яд не постоянно, а само представляет линейную функцию времени, то при аналогичных условиях давления в камерах градуировочной и исходного давления рассчиЧывают по формулам: ( ) ( () Тогда в течение 2-3 час можно охватить не менее четырех порядков величины давлеУстранение необходимости регулирования и непосредственного измерения исходного давления PI для каждой экспериментальной точки дает возможность упростить процесс градуировки, сведя его к наблюдению временной зависимости -сигналов градуируемого манометра и однократному измерению давления Я. Предмет изобретения Способ динамической градуировки манометров низкого давления путем расчетного понижения давления в градуировочной камере, происходящего при молекулярном течении газа через отверстие известной проводимости с использованием образцового манометра, рабочий диапазон которого находится в области более высоких давлений, чем у градуируемого, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса градуировки, регистрируют (или записывают) показания градуируемого манометра в течение определенного промежутка времени, затем производят измерения более высокого давления, связанного известной зависимостью с давлением в градуировочной камере и, сопоставляя промежуток времени, соответствующий измеренному давлению, с промежутками времени, соответствующими процессу регистрации показаний градуируемого м.анометра, определяют давление в градуировочной камере по известным зависимостям.