231a_v025 (810494), страница 7
Текст из файла (страница 7)
II.1−II.2, III.3 но без диафрагмы). После этого можно преступать к процедуре завершения работы на экспериментальном стенде.Расчетное время выполнения части V задания не более 1 часа.Определитескоростьоткачкисистемынасосом ДНпо улучшению вакуума во время откачки согласно п. VII.2. Определитескорость откачки системы насосом ТМН по улучшению вакуума во времяоткачки согласно п. VII.3.
Определите уровень течей по ухудшению вакуума после перекрытия откачки шибером согласно п. VII.4.372.3.1А Современные средства получения и измерения вакуумаVI. Выключение установкиVI.1. После завершения всех действий на установке вновь откачайте еёдо предельного вакуума (см. пп. II.1−II.2, III.3).VI.2. Закройте последовательно краны МК3, МК2, МК1, ШЗ и отключите откачку (кнопка [pumping station] окна блока БУ [COM#.00#:TC 100]).Установка в этом случае останется в откачанном состоянии.VI.3.
Остановитезаписьданныхи закройтепрограмму PV TurboViewer.VI.4. Загрузите файл с данными на ваш облачный сервис или на флешнакопитель, выключите компьютер и питание экспериментального стенда.Все необходимые материалы для подготовки отчёта (в том числе и это описание) вы найдёте на сайте кафедры 22.VII. Обработка экспериментальных данныхЗагрузите данные из файла. ↓Для этого удобно воспользоваться рекомендациями, указаннымив прил. В.VII.2. Зная объём «запертого» в сильфоне воздуха (пп. II.3) определите,пользуясь законом Бойля-Мариотта, полный объём установки, высоковакуумной части (камера К), форвакуумной магистрали и самого насоса ТМН. Определите эти части на схеме, оцените погрешности.VII.3.
Оцените эффективную скорость откачки системы форвакуумным насосом в области, где она почти постоянна (см. прил. 1Б, рис. 21)в разных условиях: по схеме «байпас» (пп. II.2, III.2), через диафрагмы10 мм и 3 мм (пп. V.4), через фланец насоса ТМН (пп. V.8). ↓Из файла возьмите данные зависимости давления в камере Кот времени откачки насосом ДН. По зависимости ln от определитепостоянную времени откачки (2.17) в диапазоне давлений 101−102 мбар.Зная объём камеры К установки (пп. VII.2), рассчитайте эффективнуюскорость её откачки . Сделайте вывод о влиянии пропускной способности элементов вакуумной системы, оцените погрешности, сравните полученные данные с техническими характеристиками насоса.
ОпределитеVII.1.22Кафедра общей физики / II семестр / лаборатория —https://mipt.ru/education/chair/physics/S_II/lab/382.3.1А Современные средства получения и измерения вакуумасуммарнуюпропускнуюспособностьсоответствующихдов (включая диафрагмы) (2.5).VII.4. Оцените эффективную скорость откачки системы турбомолекулярным насосом в области, где она почти постоянна (см.
прил. 2Б,рис. 22) в разных условиях: через фланец насоса ТМН (п. III.3−III.4), черездиафрагмы 10 мм и 3 мм (п. V.5−V.7). ↓Из файла возьмите данные зависимости давления в камере Кот времени откачки насосом ТМН. По зависимости ln от определитепостояннуювремениоткачки (2.17)в диапазонедавлений 10−5−10−3 мбар. Зная объём камеры К установки (п. VII.2), рассчитайте эффективную скорость её откачки .
Сделайте вывод о влияниипропускной способности диафрагм, оцените погрешности, сравните полученные данные с техническими характеристиками насоса. Определитепропускную способность диафрагм (2.5), сравните экспериментальныеданные с расчетными значениями (2.10).VII.5. Определите уровень течей по ухудшению вакуума после перекрытия откачки насосом ТМН. ↓Из файла возьмите данные зависимости давления в камере Кот времени натекания после перекрытия откачки шибером ШЗ (пп.
III.4,и проверьте,выполняетсяV.5).Рассчитайтенатекание н (2.6)ли условие (2.7) для заданных выше диапазонов давлений (пп. VII.3,VII.4).VII.6.* Исследуйте зависимость мощности турбины ТМН от давленияв камере К при создании искусственной течи. ↓Из файла возьмите данные зависимости мощности турбины ТМНот давления в камере К (пп. IV.3−IV.5). Исследуйте монотонность зависимости от . Определите коэффициент угла наклона линейногоучастка кривой. Оцените давление перехода в молекулярный режим течения используя в качестве характерной длины расстояние между лопатками турбины, укажите полученное давление на графике ().Предложите объяснение линейной зависимости от , используя соотношения для явлений переноса в газах, оцените из этих соображений угол наклона прямой.Чем можно объяснить нелинейный участок зависимости ()в области предельных давлений? Для наглядности данных в области предельных давлений можно дополнительно построить зависимость (ln ).VII.7.
Оцените число Кнудсена для предельных давлений прифорвакуумной и высоковакуумной откачке в разных частях вакуумнойсистемы.392.3.1А Современные средства получения и измерения вакуумаПриложение А. Некоторые типы вакуумных компонентовНиже представлены наиболее распространённые фланцевыебыстроразъёмные типы вакуумных компонентов с витонным уплотнениеми тип соединений с металлическими уплотнителями. Приведены их основные свойства, типоразмеры и примеры монтажа 23.1А. Тип ISO-KFРис. 19. Вакуумные компоненты типа ISO-KFТабл.
2. Свойства компонентов типа ISO-KFДругие названияТипоразмеры (диаметр условный, ДУ)МатериалУплотнениеРабочая температураПредельный вакуумСтандарт изготовленияQuick Flange (QF), Klein Flange (KF) или NWDN10, 16, 20*, 25, 32*, 40, 50*нержавеющая сталь, алюминий, стекла, пластикивитон (Viton), каучук (NBR, CR) и др.от −20 до 200 °С10−8 ТоррDIN 28403 / ISO 2861По материалам Htc Vacuum http://www.high-light.com.tw/, Kurt J.
Lesker Companyhttp://www.lesker.com/, Vacom Vakuum Komponenten & Messtechnik GmbHhttp://www.vacom.de/23402.3.1А Современные средства получения и измерения вакуума* как правило, не применяются.Преимущества использования: быстрый и простой монтаж безиспользования инструментов, многообразие компонентов, уплотнениямногоразового использования.2А. Тип ISO-K (ISO-F)Рис.
20. Вакуумные компоненты типов ISO-K (под хомуты), ISO-F (болтовые)Табл. 3. Свойства компонентов типа ISO-K (под хомуты), ISO-F (болтовые)Другие названияТипоразмеры (диаметр условный, ДУ)МатериалУплотнениеРабочая температураПредельный вакуумСтандарт изготовленияISO, Large ISO, Large-Flange (ISO LF)DN63, 80, 100, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630нержавеющая сталь, алюминийвитон (Viton), каучук (NBR, CR) и др.от −20 до 200 °С10−8 ТоррDIN 28404 / ISO1609Преимущества использования: быстрый и простой монтаж, многообразие вариантов соединений и компонентов, уплотнения многоразового использования.412.3.1А Современные средства получения и измерения вакуумаПриложение Б. Технические характеристики экспериментального стендаНиже представлены основные технические характеристикисредств откачки и измерения давления экспериментального стенда.1Б. Диафрагменный форвакуумный насос MVP 015 (ДН) 24Табл.
4. Технические характеристикиВнешнее давление, макс.110 кПа | 825 Торр | 1100 мбарФланец входнойG 1/8" коленчатое соединение + армированный шлангDN 6 x 1000 мм с прямым переходником G 1/4" на концеФланец выходнойG 1/8" + глушительУровень течей5 · 10−4 Па м3/с | 3,75 · 10−3 Торр л/с | 5 · 10−3 мбар л/сСкорость откачки0,50 м3/чСкорость вращенияротора1500 об/минПредельное давление сгазобалластом≤ 450 Па | ≤ 3,38 Торр | ≤ 4,5 мбарПредельное давление безгазобалласта≤ 350 Па | ≤ 2,62 Торр | ≤ 3,5 мбарРис.
21. Зависимость быстроты действия на входе в насос от входного давления24Более подробные данные смотрите в руководстве по эксплуатации — Operating instructionsMVP 015-2 with GB valve and single phase wide range motor (PU0012BEN_G)422.3.1А Современные средства получения и измерения вакуума2Б. Турбомолекулярный насос HiPace 80 (ТМН) 25Табл. 5. Технические характеристикиМаксимальное разрежение на выходепо N22200 Па | 16,5 Торр | 22 мбарФланец входнойDN 63 ISO-KФланец выходнойDN 16 ISO-KF + переходник на G 1/4"Уровень течей при предельной скорости вращения ротора по N21,3 102 Па л/с | 0,98 Торр л/с | 1,3 мбар л/сСкорость откачки66 л/с по Ar, 48 л/с по H2, 58 л/с по He, 67 л/с по N2Скорость вращения ротора90000 об/минПредельное давление< 1 · 10−7 Па | < 7,5 10−8 Торр | < 1 · 10−7 мбарИнтерфейс управленияRS-485Рис.
22. Зависимость быстроты действия на входе в насос от входного давленияБолее подробные данные смотрите в руководстве по эксплуатации — Operating instructionsHiPace 80 with TC 110 (PT0208BEN_I)25432.3.1А Современные средства получения и измерения вакуума3Б. Вакууметр PPT 100 типа Пирани (В1) 26Табл. 6. Технические характеристикиСоединительный фланецDN 16 ISO-KFМаксимальное измеряемое давление105 Па | 750 Торр | 1000 мбарМинимальное измеряемое давление10−2 Па | 7,5 · 10−5 Торр | 1 · 10−4 мбарТочность измеренийв диапазоне 1 · 10−3 – 1 мбар : ± 5%Метод измеренийдатчик Пирани, терморезисторный вакуумметрЦикл измерений40 мсИнтерфейс управленияRS-485 / RS-232Рис.
23. Зависимость показаний от типа газаБолее подробные данные смотрите в руководстве по эксплуатации — Operating instructionsPPT 100 Digital Pirani Transmitter (PG0002BEN_I)26442.3.1А Современные средства получения и измерения вакуумаКорректирующие коэффициенты для датчика Пирани или относительная чувствительность в молекулярном режиме (1 · 10−1 мбар): 1,00(N2), 1,00 (воздух), 0,58 (H2), 1,02 (He), 1,59 (Ar), 0,89 (CO2).4Б. Комбинированный вакуумметр MPT 100 (В2) типов Пирани (терморезисторный) и холодный катод (инвертированный магнетрон) 27Табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
