定容法測量抽速實驗方法

2009-01-09 劍氣書生 真空技術網整理

       在真空系統中,對一定容積的被抽容器,隨著氣體逐漸被抽出,容器內壓強包括抽氣機進口處的壓強不斷降低,因而每次抽出的氣體在不斷減少,抽速就不斷變化。這樣,抽氣機的抽速應是在某一瞬時壓強下被抽氣體體積對時間的導數。即:


S=dV/dt

         如果測出容器內不同時刻的壓強值,并作壓強隨時間變化的抽氣曲線,由此可計算抽速。

定容法抽速測量裝置

       定容法測量抽速的實驗裝置如圖3-4所示,一般用體積足夠大的被抽容器,各連接導管盡量短而粗,所用控制閥的孔徑要大,則流阻可忽略不計,且容器內壓強近似處處相等,當抽氣dt 后,被抽出氣體體積為Sdt。因為容器容積未變,故容器內壓強降低了dP。在此引入PV 這一氣體量,則dt 時間內被抽出的氣體量為PSdt,容器內因抽氣而減少的氣體量為VdP。顯然,這兩者應是相等的,故有:

式中負號是dp為負值而引入的。由(3-1)式可以得到:

      根據(3-2)或(3-3)式,只要測出一系列壓強、時間值。可在半對數坐標紙上作出抽氣曲線。求出抽氣曲線某點的斜率

      代入(3-3)式,即可求出該壓強下的抽氣速率。如只需粗略估計抽速,可求其平均抽速。即認為在一小段時間t1- t2間隔內抽速近似不變,由(3-1)式得

       只要測出壓強從p1-p2 的抽氣時間代入(3-4)式即可求出平均抽速。例如,用停表測出壓強從10~1 帕所需抽氣時間t。 即可求出該機械泵當壓強從10~1 帕區間的平均抽速為S=2.30(V/t)。