Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Завышенные показания вакуумметра по сравнению с расчетнымн илн полученными ранее свидетельствуют о наличии течей в системе, если при заливхе жидкого азота в охлаждаемые ловушки давление практически не меняется. Для определения суммарного потока натекания через течи необходимо отсоединить испытуемую систему от средств откачки н по показаниям вахуумметра, снятым через определенные промежутки времени, настроить зависимость (рнс. 16.3, кривая 2) давления от времени, определяемую суммарным потохом газовыделенин внутренних поверхностей системы и потоком натекаиня через течи. Суммарный поток определяется углом наклона касательной ! к кривой 2 в ев начальной точке, лоток натекания — углом наклона прямолинейного участка кривой 2 к оси абсцисс. Для определения потока натекания необходимо: установить момент времени !, в который начинается близкое к линейному изменение давления (прн этом устанавливается раановесный поток газовыделения н дальнейшее повышение давления в систелее происходит только вследствие натекання через течи); измерить давление рг в вакуумной системе, соответствующее моменту времени 1,; выждать время наблюдения б! и измерить давление рэ, соответствующее моменту времени !,; определить изменение давления Лр д тг аг Риа.
!Э.э. Заиисииасть даикеиия а ииэлариэаииээ иактуииоа скатами эт ирамкин за время наблюдения !э! н суммарный поток натекания !) = )г Ьр/б!, (!б 15) где )г — объем проверяемой системы, мэ; б! — время наблюдения, с. В системах с большны газовыделением манометрнческий преобразователь целесообразно подсоедйнить через охлаждаемую ловушку, применение которой повышает эффективность поглощения продуктов газовыделения н позволяет уменьшить время выхода на линейный участок характеристики (см.
Рис. !6.3). Прн измерениях уровень жидкого азота в ловушке должен быть посгоянным. Прн испытаниях газонаполненных систем испытуемый злемент помещают в вакуумную камеру, в -которую подают воздух под избыточным давлением. О степени негерметнчностн судят по изменению показаний маиометрнческнх преобразователей вакуумной камеры прн известном изменении избыточного давления в элементе. Место течи определяют по изменению показаний взкуумметра прн подаче на отдельные участки поверхности пробного вещества.
Наиболее чувствительны к течи неабсолютные манометрнческие преобразователи, показания которых зависят от рода газа. Для получения количественной оценки обнаруживаемых течей предварительной градунровкой манометрического преобразователя устаназлнвиот его чувствительность по воздуху йа н пробному газу йп. Прн работе с неабсолютным манометрнческнм преобразователем изменение его сигнала вследствие замены потока воздуха через течи потоком пробного вещества может быть обус. ловлено тремя факторамн: разлнчнымн скоростямн натекання воздуха и пробного вещества череа течи; различными значениями быстроты откачки воздуха н пробного вещества насосамн испытуемой системы; различнымн чувствительностями манометрнческого преобразователя к воз.
духу н пробному веществу. Рекомендуется использовать пробное вещество, по которому все трн фактора действуют в одном направлении, вызывая увеличение или уменьшение показаний вакуумметра, т. е. чтобм Удовлетворялось неравенство Дна в» 'и/(йэаа!2з) Ъ» 1, (1б. 16) нли л В !! /(йэв !) ) «!. (!6.!У) где оз " оп — быстрота действия на. соса прн откачке соответственна в з духа и пРобного вещества, ма,с. в и ееп — поток через течь соответственно воздуха и пробного вещества, Па мз/с; й н йп — коэффициенты чувствительности маиометрическнх преобразователей соответственно к воздуху и пробному вегцегтвч, А/Па. При использовании манаметричес.
кого преобразователя с линейной характеристикой испытания второго этапа можно проводить с количественной оценкой обнаруживаемых течей. Для этого необходимо снять показа. ния р, манометрического преобразова. геля, отградуированнаго по воздуху, до подачи пробного вепеества на течь; обдуть пробным газом или смочить пробной жидкостью предполагаемые места течи и снять показания вакуум- метра рз при вновь установившемся давлении; определить изменение дав. лений Ьр = р, — р, по воздушному эквиваленту и рассчитать поток газа через течь, вызвавший реакцию вакуумметра: для молекулярного оежнма Вм = тв„бр/(бч — 6); (Р6ПВ) для вязкостного режима Взз = Ри бр/(6$ — (1), (16.!9) где ч = Мп/Мэ — отношение малярных масс п абного вещества и воздуха' б = Ви/Вэ — отношение эффективных быстоот действия по проб наму вегаеству и воздуху; () = йи/й„— коэффициент относительной чувствительности манометрическога преобразователя по пробному веепеству; = т)и/е)и — отношение динамических вязкостей пробного вещества и воздуха.
Если в испытуемой системе применено селективное средство откачки с Ви = О, то обнаруженный поток газа через течь оценивают па формуле В = У Ьрп/(Ьг()) (16 20) где Ьрп — изменение давления проб- . ного вещества за время д!. н При испытании вакуумных сиате ж дкие пробные вещества рекаменм дуется применять лишь в тех случаях, когда требуется обнаружить поток газа через течь В ~ !О э Па м'/с, в этом случае сигнал о течи больше, чем прн оаботе с пробным газом, Экспериментально установлено, что реакция вакуумметра на пары ацетона почти на трн порядка превышает реакцию на гелий. Манометрический метод испытания иа геометнчность широко применяют, так как практически в каждой вакуумной установке есть по крайней мере один из наиболее распространенных вакуумметроз, которыч можно использовать для выявления и поиска течей.
Это позволяет проводить испытания без применения лополиительного оборудования. 16.3. Масс-спектраметрнческнй метод Масс-спектрометрнческий метод основан на принципе ионнзацнн газов и паров с последующим разделенИем сбразовавшихси ионов в магнитных н электрических полях. Этот метод— наиболее чувствительный н уинве- Р сальный. Разнообразие объектов нс. следования по объему н рабочим ха. рактеоистнкам обусловливает разно.
обоазие способов реализации метода; с применением абдуна и гелиевых чехе лов (камер), щупа, барокамеры, вакуумных присогок, метода яакапленйя. Перед началом испытаний массспектрометрические течеискателн градуируют с помоглью днффузионнон ге. лневой течи типа еГелит» в соответствии с инструкцией по эксплуатации, прилагаемой к каждому образцу тече~. Градуировкой определяют цену де. пения шкалы выходного прибора течеискателя эп = !! н,/(ехна "ф) ('6 2!) где !) — поток гелия от течи еГелит», Па мэ!с; аы — УстановнвшийсЯ сигнал течеискателя прн измерении галие.
вой течи, мВ, аф — сигнал течеискателя, обусловленный фонам гелия, мВ. Предельные возможности теченска. тела . характеризуются порогом 44'6 исПытАния НА,Гермитнчнасть Мисс сисктиииесивический иееев 447 2 б в) Рнс. Га.а. Схемы исимтений ни серметичиессю 1 — испытуемая снстеие: Т вЂ” дроссеиьюсй нлеиен; а — теченскетеиь; Я вЂ” еееамиг»- тельный механический насос; б, 7 — киеиеем:  — нериструйнмй иксии чувствительности, т. е.
Минимальным потохом пробного газа. регистрируе- мым течеискателем: (),ис = 2 бц,рз,1, (16. 22) где Лай — минимальная амплитуда флуктуаций фонового сигнала ИВ, Вакуумные системы и отдельные элементы испытывают ца одной из трех схем, показанных на рис. 16.4, в зависимости от суммарного газового потока 1), предварительно рассчитанного или найденного экспериментально. По первому варианту (рис. 16.4, и), как правило, испытывают отдельные элементы вакуумных систем.
суммарный газовый поток ноторых не превышает предельно допускаемый йоток течеискауеля сбд „. Вспомогательный механчческий йасос 4 отключают сразу после достижения форвакуумз в системе и соединительных коммуникациях. Если суммарный газовый по. ток ()х проверяемого элемента превышает предельно допускаемый поток течеискателя 1'„1дин, испытания проводят с работающйм механическим насосом, Дроссельный клапан 2 течеискателя 3 открывается до получения максимально допускаемого давления в анализаторе Рдип = О.О2 Пй Минимальные размеры обнаруживаемой течи при испытании со вспомогательным механическим насосом зависят от давления в проверяемом эле. менте, предельного остаточного давления механического насоса и уровня фонового сигнала, определяемого про- тнводнффузней гелия из окружающей атман(серы через механический насос, , Проверяемый элемент присоединяют к входному флаицу течеискателя непа.
средственно илн с помощью присоеди' иительных трубок с достаточно высокой проводимостью по гелию (ие медее 16-е ме)с). Применение второго варианта (рис. 16 4, б) целесообразно в двух случаях: при испытаниях элементов вакуумной системы нли объемов с большими потоками газовыделения и иатекання. когда объем отбираемого в течеискатель газа достаточен для создания в анализаторе предельно допускаемого давления рди„ при соединении течеискателя с высоковакуумной системой: прн большом и нестабильном фоновом сигнале. создаваемом механическим насосом (если этот сигнал нельзя устранить).
Схема, приведеннай на рис. 16.4, в, позволяет получить наиболее высокую чувствительность в широких пре. делах изменения объема, различных потоках газовыделения проверяемых элементон и системы в целом, а также при разной длительности подачи ге. лия. Схема обеспечивает возможность максимального отбора газа в течеискатель, малое время установления сигнала н, следовательно,.
наиболь. шую чувствительность (если поступление газов нз форвакуумной линии приводит к увеличению фонового сигнала). До тех пор, пока через течеискатель проходит предельно допускаемый по. ток, минимальные размеры обнаружа- ваемой течи не зависят от числа парил- зывзются разбавление гелия воз ются сумма ны ру рным газовым потоком испытаний, невозможность выпал испытуемой вакуумной системы. Чув- й - б тече из за Истрата пе емещения стаительность максимальна в усло- ду виях, ког а вес дуззтеля над отдельными участками нин, иях, когда весь газовый поток ли- испытуемой поверх о р ности или сл чай- те, , к которой подсоединен течеиска- ного про ропуска этих участков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
