SU823916A2

SU823916A2 - Method of dynamic calibration of absolute pressure vacuum gauge

Info

Publication number: SU823916A2
Application number: SU762428114A
Authority: SU
Inventors: Валерий Васильевич Кузьмин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1742
Priority date: 1976-12-13
Filing date: 1976-12-13
Publication date: 1981-04-23

Description

Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано дл определени метрологических характеристик рабочих вакуумметров абсолютного давлени .The invention relates to instrument engineering and can be used to determine the metrological characteristics of working vacuum gauges of absolute pressure.

По основному авт. св. № 564553 известен способ динамической градуировки манометров низкого давлени путем расчетного повышени давлени в градуировочной камере известного объема, происход щего при непрерывной подаче газа в градуировочную камеру Через диафрагму известной проводимости из камеры с измер елалм более высоким давлением, при котором по окончании повышени давлени измер ют установившеес высокое давление в градуировочной камере, затем откачива ее через другую диафраму известной проводимости, понижают в ней давление, при этом измер ют промежутки времени, соответствующие двум одинаковыги показани м градуируемого манометра при повышении и при понижении давлени и по известным за висимост м определ ют давление в градуировочной камере соответствующее показани м манометра 1).According to the main author. St. No. 564553 discloses a method for dynamically calibrating low pressure gauges by calculating the pressure in a graduation chamber of known volume, which occurs when gas is continuously fed into the graduation chamber. Through a diaphragm of known conductivity from a chamber with a higher pressure, at which the steady state is measured the high pressure in the calibration chamber, then pumping it through another diaphram of known conductivity, lowers the pressure in it, while measuring creepy time corresponding to two odinakovygi indications the manometer calibrated with increasing and decreasing pressure and the known dependence of m is determined by the pressure in the calibration chamber corresponding indications the manometer 1).

Недостатком известного способа в.п етс низка точность градуиров .ки, обусловленна наличием неучитываемых побочных газовых процессов в градуировочной камере, таких, как газовыделение со стенок камеры или внутри градуируемого манометрического преобразовател , течи и т.п. (в особенности, при высоком и сверхвысоком вакууме).The disadvantage of this method is that the calibration calibration accuracy is low due to the presence of negligible side gas processes in the calibration chamber, such as gas evolution from the chamber walls or inside a graduated gauge converter, leaks, etc. (especially at high and ultra-high vacuum).

Цель изобретени - повышение точности градуировки.The purpose of the invention is to improve the accuracy of calibration.

Поставленна цель достигаетс тем что в способе динамической градуировки вакууметров абсолютного давлени повьниё ни е давлени в градуировочной камере осуществл ют при одновременной подаче и откачке газа и измер ют максимальное давление и врем его достижени .This goal is achieved by the fact that in the method of dynamic calibration of absolute pressure gauges, the pressure in the calibration chamber is increased while the gas is being pumped and pumped out simultaneously, and the maximum pressure and the time to reach it are measured.

На чертеже изображена вакуумна f система реализующа предлагаеншй способ градуировки вакуумметров..The drawing shows a vacuum f system that implements the proposed method of calibrating vacuum gauges ..

Вакуумна система, реализующа предлагаема способ градуировки вакуумметров включает образцовый абсолютный манометр 1 и градуируемый вакуумметр (или манометрический преобразователь ) 2, присоединенные к камере образцового манометра 3 и .градуировочной камере 4 (известного .объема V) соответственно. Обе кгилеры Отделены друг от друга диафрагмой 5 проводимости V;, (в молекул рном р жиме течени ). Деобходимый перепад между давлени ми PJ в камере 3 и R в камере 4 обеспечиваетс непрерывйым течением газа, поступающего чеОбз натекатель 6 в камеру 3 и откач йаёмого из камеры 4 через диафрагму 7 провОди-моСти V (также-в молекул р ном речени ); Диафрагма 7 от делйет )V.4 of камеры 8, низкого давлени , Йепое|эедствен но к высоковакуумному . (свв зхвысоковакуумному ) насосу-(агрегату). Клапаном 9 перекрывать диафрагму Предлагаемый способ градуировки вакуумметров состоит из следующей последовательности операций: 1. После предварительной откачки си темы с помощью натекател -б устанавл вают некоторой посто нный поток газ Q в систему и регистрируют (или зап сывают) показани градуируемого вак умметра 2 во времени, причем клапан 9 открыт. Давление Р в камере образцового манометра 3 возрастает при этом по линейному закону (если « Q) и в произвольный момент времени, t ( f - t) Р Р. + -) i.O 2. Спуст некоторый измеренный промежуток времени t - t измер ют давление Р в камере 3 непосредственно образцовым манометром 1. Это давление Р равно Q . t,-t) (2) При Р : Р , Р, давление Р , соответствующее любому моменту времен f (t tj,) можно рассчитать, исход из известного значени Р. . I f - t; Р Р -1 . Ч +- -t-1 - I КС Давление Р,. в гр.адуировочной кгшере 4 св зано с давлением Р уравнением (более точным чём ур.4) 4- - 4-1 Р- -Ар V. -(- - . -( -о Va tfC t(j где q - суммарный поток сорбции и десорбции газа, натекани извне и т.д. в градуирово ную камеру 4. 3.Перекрывают диафрагму 5 клапаном 9. 4.При непрерывном понижении давлен Р в камере .4 измер ют промежутки времени tl - tp , соответствующие каждой паре одинаковых показаний гр дуируемого вакуумметра 2 при повыще чии (1) и при понижении давлени . Процесс откачки камеры 4 через диафрагму описываетс уравнением -() :-F(4U - давление в камере 4 в начальный момент времени t (например, в момент перекрыти клапана 9). 5. Сопоставл ют зарегистрированные (или Записанные) показани градуи гуечоРо Йакуу 1метра, с соответствуюв имй . значени ми давлейИй р а д / пдЛуЧаейыМ сОЙ 1ёст{шМ решением (4) и (5) -.tv b-e- %,,:., . Если Рд Q - наивысшее давление в градуирово ной камере 4, при котором можно пренебречь потоком q, то P«. конечное давление в камере образцового манометра - f-t-l / V П Р . .. Ч,К + -t К О Уравнени (б-ба) описывают состо ние газа в градуировочной камере 4 более точно, чем уравнени измерени известного, так как рассчитанные по ним значени давлени Р включают поправки, св занные с побочными процессами газовыделени и газопоглощени в градуировочной камере 4 и в градуируемом вакуумметре 2,. Например, дл характерного в практике градуировок значени .0,01 в , {J D услови х незначительно . I го газоотделёни t,,- tp 0,01(t -t) и t - «4,6 д; и U- - tg ч , и . - При существенном вкладе суммарного потока газоотделени q в общий поток протекающего газа значени f - t и t - t измен тс . Так, если побочный газовый поток q составл ет 50% от потока протекающего газа () то в том же интервале давлений промежутки времени состав т t - tg 0,005 (t - ty) , т.е. понизитс на 50%, и t - ti 5,3- , т.е. возрастает на 15%. а Необходимым условием правильности результатов градуировки вл етс ,ка1 ив известноЬ1 способе, соблюдение молекул рного режима течени в диафрагмах , а также достаточно больша проводимость клапана 9 (намного больше величины ) . Предлагаемый способ градуировки вакуумметров обеспечивает понижение суммарной погрешности образцовых вакууммётрических установок от урор н 10%, допускаемого в насто щееA vacuum system that implements the proposed method for calibrating vacuum gauges includes an exemplary absolute manometer 1 and a graduated vacuum gauge (or gauge transducer) 2 connected to the chamber of the exemplary gauge 3 and the calibration chamber 4 (known volume V), respectively. Both killer tubes are separated from each other by a diaphragm 5 of conductivity V ;, (in the molecular flow regime). The required differential between the pressures PJ in chamber 3 and R in chamber 4 is ensured by continuous flow of gas entering through leak detector 6 into chamber 3 and pumping out of chamber 4 through diaphragm 7 of wire V (also in molecular reading); Diaphragm 7 from del) V.4 of chamber 8, low pressure, Yepoe | is high to high vacuum. (svv zhvysokovakuumny) pump- (unit). Valve 9 to overlap the diaphragm The proposed method of calibration of vacuum gauges consists of the following sequence of operations: 1. After the system has been pre-evacuated with the help of a leak, one installs some constant flow of gas Q into the system and records (or obscures) the readings of the calibrated vacuum meter 2 over time with valve 9 open. The pressure P in the chamber of an exemplary manometer 3 increases in this case according to a linear law (if "Q) and at an arbitrary time, t (f - t) P P. + -) iO 2. After a certain time interval t - t, the pressure is measured P in chamber 3 is directly exemplary gauge 1. This pressure P is equal to Q. t, -t) (2) With P: P, P, the pressure P corresponding to any time moment f (t tj,) can be calculated based on the known value of P. I f - t; Р Р -1. H + - -t-1 - I KS Pressure P ,. in the group calibration curve 4 is related to the pressure P by the equation (more accurate than lv.4) 4- - 4-1 Р- -Ар V. - (- -. - (-o Va tfC t (j where q is the total flow of sorption and desorption of gas, leakage from the outside, etc. into the graduation chamber 4. 3. Block the diaphragm 5 by the valve 9. 4. With a continuous decrease of the pressure P in the chamber .4, the time intervals tl - tp corresponding to each pair of identical the readings of the gaugeable vacuum gauge 2 with increasing (1) and with decreasing pressure. The process of pumping chamber 4 through the diaphragm is described by the equation: (): -F (4U is the pressure in chamber 4 to the beginning time point t (for example, at the time valve 9 overlaps.) 5. Compare the registered (or Recorded) readings of 1 meter graduated guechoRo Yakuu with the corresponding values of the pressure values of a dc {4 mm solution (4) and (5) -.tv be-% ,,:.,. If Рd Q is the highest pressure in the calibration chamber 4, at which the flow q can be neglected, then P ". The final pressure in the chamber of the reference pressure gauge is ftl / V P P . .. H, K + -t K O Equations (b-ba) describe the state of the gas in the calibration chamber 4 more accurately than the measurement equations of the known, since the pressure values P calculated from them include corrections related to side emission processes and gas absorption in the calibration chamber 4 and in the calibrated gauge 2 ,. For example, for a typical calibration value of .0.01 in, {J D conditions are insignificant. The first gas separation t ,, - tp 0.01 (t -t) and t - "4.6 d; and U- - tg h, and. - With a significant contribution of the total gas separation flow q to the total flow of the flowing gas, the values f - t and t - t change. So, if the side gas flow q is 50% of the flow of the flowing gas () then in the same pressure range, the time intervals are t t - tg 0.005 (t - ty), i.e. down 50%, and t - ti 5,3 - i.e. increases by 15%. a A necessary condition for the accuracy of the calibration results is, as it is known in the method, the observance of the molecular flow regime in the diaphragms, as well as a sufficiently large conductivity of valve 9 (much larger than the value). The proposed method of calibrating vacuum gauges provides a reduction in the total error of exemplary vacuum devices from the damage by 10% allowed in the present

врем , до значени 3-3%, обусловленного неисключёнными остатками погрешностей .. time, up to a value of 3-3%, due to unaccounted residual errors.

Claims

Invention Formula

The method of dynamic calibration of absolute pressure vacuum gauges according to the author, No. 564553, in order to improve the accuracy of calibration, the pressure in the calibration chamber is increased while simultaneously supplying and pumping gas in it and measuring maximum pressure and time to reach it.

Sources of information taken into account in the examination

1, USSR Author's Certificate No. 564553, cl. G 01 L 27/00, 1975.

eight