升壓法測量小孔流導裝置與測量原理

2008-12-11 郭美如 蘭州物理研究所

         真空系統主要由抽氣泵、真空容器和連接管道等組成,當抽氣泵和真空容器確定之后,真空元件的設計決定著真空系統最終達到的性能指標。作為真空元件, 不管是導管、閥門還是小孔,要求大抽速的真空系統中流導值應盡可能大,使氣流能順利地通過;在氣體流量計中,要求流導值固定不變, 以便流量計提供恒定的氣體流量; 在分流法真空校準系統中,要求氣體按確定的比例通過導管或小孔,從而滿足真空校準的需求。因此,在真空系統設計和使用中, 需要計算或測量小孔的流導

      小孔流導的大小不僅取決于小孔的大小、形狀、厚度等幾何尺寸,而且還取決于通過小孔的氣體成分、氣體的流動狀態以及環境溫度。在分子流條件下, 對于確定的氣體來說, 小孔流導值是恒定的;當進氣壓力偏離分子流時,小孔的流導就隨進氣壓力的不同而不同。對于形狀規則的小孔的流導可以通過理論計算得到, 對于尺寸無法準確測量的小孔, 其流導只能通過實驗的方法測量得到。測量方法通常有恒壓法、定容法和線性真空規法。真空技術網介紹了用升壓法測量小孔流導的方法。

升壓法測量小孔流導裝置

      測量流導的裝置主要由氣體流量計、定容室、抽氣系統、測量系統等組成。利用氣體等溫膨脹的方法用1 L 標準容器7 測量定容室5 的容積, 在小孔流導測量過程中氣體流量計1,向定容室提供已知的氣體流量,電容薄膜真空計3 和磁懸浮轉子真空計4 測量定容室中氣體壓力。為了保護待測小孔10 免受高壓氣體的沖擊, 安裝了旁通閥9,以防小孔的流導值發生變化。抽氣系統14 抽出定容室以及連接管道等部位的氣體。電離真空計11 用于監測抽氣室的真空度, 以便判定各部分的真空度是否達到要求。升壓法測量流導裝置的工作原理如圖1 所示。

升壓法小孔流導