RU2426084C1 - Устройство для создания эталонных потоков пробных газов и способ определения эталонного потока пробного газа - Google Patents
Устройство для создания эталонных потоков пробных газов и способ определения эталонного потока пробного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426084C1 RU2426084C1 RU2010128673/28A RU2010128673A RU2426084C1 RU 2426084 C1 RU2426084 C1 RU 2426084C1 RU 2010128673/28 A RU2010128673/28 A RU 2010128673/28A RU 2010128673 A RU2010128673 A RU 2010128673A RU 2426084 C1 RU2426084 C1 RU 2426084C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- probe gas
- gas
- capillary
- supply
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в электронной, атомной промышленности, в машиностроении, где испытания изделий связаны с высокими требованиями по герметичности. Изобретения направлены на повышение точности создания эталонного потока пробного газа и расширение диапазона создаваемых калибровочных потоков в сторону уменьшения их величины, что обеспечивается за счет того, что устройство содержит по ходу газового потока емкости для хранения и подачи пробного газа, элемент малой проводимости при молекулярном режиме течения пробного газа, подключенные к емкости подачи вакуумный насос, измеритель давления и коммутационную арматуру. Согласно изобретению, устройство дополнительно содержит подключенную к емкости подачи пробного газа емкость перепуска, а элемент малой проводимости, установленный на выходе пробного газа из устройства, выполнен в виде стеклянного капилляра. При этом поток пробного газа от устройства определяется по соотношению, приведенному в формуле изобретения, которая включает показатели, относящиеся к эталонному потоку пробного газа, к проводимости капилляра, к объему емкости подачи, к времени с момента поступления потока пробного газа через капилляр в технологическую установку, к первоначальному давлению пробного газа на входе в капилляр. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в электронной, атомной промышленности, в машиностроении и, в частности, касается вопросов испытания изделий с высокими требованиями по герметичности.
Известно устройство для создания эталонного потока пробного газа, используемое в способе калибровки газовых течей, по а.с. СССР №1323888, G01M 3/02, БИ №26-87, которое содержит по ходу газового потока емкости для хранения и подачи пробного газа, манометр, натекатель, дифференциальный манометр, коммутационную арматуру и подключенную к устройству технологическую установку (масс-спектрометрический течеискатель и т.д.). Данное устройство предполагает напуск в технологическую установку балластного газа в смеси с пробным газом. Такая схема не позволяет получить высокую точность эталонирования потока пробного газа и ограничивает предельную величину получаемых малых течей из-за негативного влияния балластного газа на чувствительность системы течеискания.
В наибольшей мере предлагаемому техническому решению соответствует устройство (образцовый редуктометрический потокомер) воспроизведения эталонного потока пробного газа, которое содержит емкость для хранения пробного газа, натекатель, исходную, дополнительную и измерительную камеры, образцовый компрессионный вакуумметр, измерители давления, диафрагму известной малой проводимости, коммутационную арматуру и подключенный к устройству масс-спектрометрический течеискатель. При использовании данного устройства применяется способ, при котором поток пробного газа Q через диафрагму известной малой проводимости U определяется произведением измеренного давления пробного газа р перед диафрагмой на проводимость диафрагмы Q=U·p (Кузьмин В.В. «Вакуумные измерения». - М.: Издательство стандартов, с.214).
К недостаткам устройства и способа можно отнести то, что воспроизведение потока пробного газа малой величины ограничивается минимальным значением давления, регистрируемого образцовым компрессионным вакуумметром.
Задачей изобретения является повышение точности измерения эталонного потока малой величины и расширение диапазона создаваемых калибровочных потоков пробного газа в сторону уменьшения их значения.
Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство, содержащее по ходу газового потока емкости для хранения и подачи пробного газа, элемент малой проводимости при молекулярном режиме течения пробного газа и подключенные к емкости подачи вакуумный насос, измеритель давления и коммутационную арматуру, согласно изобретению содержит подключенную к емкости подачи пробного газа емкость перепуска известного объема, а элемент малой проводимости, установленный на выходе пробного газа из устройства, выполнен в виде стеклянного капилляра, при этом эталонный поток пробного газа от устройства определяется по соотношению:
где Q - эталонный поток пробного газа, м3·Па/с;
U - проводимость капилляра, м3/с;
V2 - объем емкости подачи, м3;
τ - время с момента поступления эталонного потока пробного газа через капилляр в технологическую установку, с;
P1 - давление в емкости перепуска до сообщения с емкостью подачи, Па;
V1 - объем емкости перепуска, м3;
V2 - объем емкости подачи, м3.
Отличием предлагаемого устройства от аналогичных является то, что для получения эталонных потоков пробного газа малой величины проводится перепуск пробного газа из емкости перепуска в емкость подачи, тем самым обеспечивается возможность контролируемой подачи пробного газа через капилляр при его давлении в емкости подачи меньше значения достоверно регистрируемого самыми чувствительными современными манометрическими средствами. Объемы емкостей перепуска и подачи измерены с высокой точностью. Кроме того, для повышения точности определения эталонного потока учитывается изменение давления в емкости подачи в течение времени функционирования устройства в составе технологической установки.
Измеритель давления предназначен для определения первоначального значения давления пробного газа с высокой точностью.
Емкость перепуска известного объема предназначена для получения в емкости подачи давления пробного газа меньше предела чувствительности высокоточной измерительной аппаратурой.
Для получения необходимого давления пробного газа откачивают емкости перепуска и подачи, перекрывают емкость перепуска, подают в емкость перепуска давление пробного газа, давление в емкости перепуска измеряют регистрирующим прибором с высокой точностью, перекрывают откачку емкости подачи, сообщают емкости перепуска и подачи между собой, а полученное давление пробного газа в емкостях определяют по соотношению
Элемент малой проводимости при молекулярном режиме течения пробного газа выполнен в виде калиброванного стеклянного капилляра и предназначен для подачи эталонного потока пробного газа в технологическую установку, при этом капилляр подобран, таким образом, чтобы поток пробного газа был молекулярным, в этом случае поток газа Q определяется по соотношению:
Q = U·Р при условии Р>>PT,
где Q - эталонный поток пробного газа, м3·Па/с;
U - проводимость капилляра, м3/с;
Р - давление пробного газа на входе в капилляр, Па;
PT - давление пробного газа в технологической установке, Па.
Таким образом, устройство и способ позволяют:
- иметь сравнительно большое начальное давление пробного газа, с тем чтобы измерять его с высокой точностью;
- иметь возможность использовать стеклянный капилляр с достаточно большим каналом, отбирать его визуально и измерять проводимость с высокой точностью;
- иметь малые потоки пробного газа за счет перепуска пробного газа из емкости перепуска, имеющей сравнительно большие размеры, с тем чтобы измерять ее объем с высокой точностью гравиметрическим методом, в еще больший объем емкости подачи, измеренный таким же образом, при этом не измеряя давления пробного газа после перепуска (возможность точного измерения давления отсутствует).
Изобретение иллюстрируется чертежом.
На чертеже представлено устройство, которое содержит емкость для хранения пробного газа 1, сообщаемую через клапан 8 с емкостью перепуска 3, снабженной измерителем давления 2. Емкость перепуска 3 через клапан 9 сообщается с емкостью для подачи пробного газа 4. Объем емкости перепуска 3 много меньше объема емкости подачи 4. Емкость подачи пробного газа 4 соединена через клапан 7 с вакуумным насосом 6 и соединена с капилляром 5, который через клапан 10 сообщается с технологической установкой.
Порядок работы устройства следующий. Вакуумным насосом 6 откачиваются емкость подачи пробного газа 4, емкость перепуска 3 и другие полости устройства. Клапаном 9 перекрывается емкость перепуска 3, а клапаном 7 перекрывается откачка емкости подачи 4. В полость емкости перепуска 3 подается пробный газ до определенного давления. Для измерения давления используется регистрирующий прибор 2 (датчик давления высокой точности с минимальными пределами измерения). Сообщается емкость перепуска с емкостью подачи открытием клапана 9. После перепуска пробного газа и определенной выдержки клапан 9 перекрывается.
Парциальное давление пробного газа в емкости подачи и на входе в капилляр после перепуска Р0 определяется по соотношению
где P1 - давление в емкости перепуска до сообщения с емкостью подачи, Па;
V1 - объем емкости перепуска, м3;
V2 - объем емкости подачи, м3.
При работе устройства открывается клапан 10, производится начальный отсчет времени τ0 и пробный газ поступает в технологическую установку. Эталонный поток пробного газа в первоначальный момент определяется по соотношению Q0=U·Р0,
где Q0 - эталонный поток пробного газа в начальный момент, м3·Па/с;
U - проводимость капилляра, м3/с.
Скорость откачки вакуумной системы технологической установки много больше проводимости капилляра, поэтому давление пробного газа на выходе из капилляра пренебрежимо мало в сравнении с давлением на входе.
Однако в процессе истечения пробного газа через капилляр давление в емкости подачи изменяется и в зависимости от времени с момента начала подачи пробного газа в технологическую установку τ (открытие клапана 10) эталонный поток определяется по соотношению
где Q - эталонный поток пробного газа, м3·Па/с;
U - проводимость капилляра, м3/с;
V2 - объем емкости подачи, м3;
τ - время с момента поступления эталонного потока пробного газа через капилляр в технологическую установку, с.
Устройство опробовано на практике для получения эталонных потоков пробного газа Не3 (гелия-3). Получены следующие результаты: минимальный калибруемый поток пробного газа 1·10-13 м3·Па/с; точность калибровки потока величиной порядка 10-12 м3·Па/с составляет не более ±20%.
Claims (2)
1. Устройство, содержащее по ходу газового потока емкости для хранения и подачи пробного газа, элемент малой проводимости при молекулярном режиме течения пробного газа и подключенные к емкости подачи вакуумный насос, измеритель давления и коммутационную арматуру, отличающееся тем, что оно содержит, подключенную к емкости подачи пробного газа, емкость перепуска известного объема, а элемент малой проводимости, установленный на выходе пробного газа из устройства, выполнен в виде стеклянного капилляра.
2. Способ определения потока пробного газа, характеризующийся тем, что поток пробного газа от устройства определяется по соотношению:
где Q - эталонный поток пробного газа, м3·Па/с;
U - проводимость капилляра, м3/с;
V2 - объем емкости подачи, м3;
τ - время с момента поступления потока пробного газа через капилляр в технологическую установку, с;
P0 - первоначальное давление пробного газа на входе в капилляр, Па, определяется по соотношению:
где P1 - давление в емкости перепуска до сообщения с емкостью подачи, Па;
V1 - объем емкости перепуска, м3;
V2 - объем емкости подачи, м3.
где Q - эталонный поток пробного газа, м3·Па/с;
U - проводимость капилляра, м3/с;
V2 - объем емкости подачи, м3;
τ - время с момента поступления потока пробного газа через капилляр в технологическую установку, с;
P0 - первоначальное давление пробного газа на входе в капилляр, Па, определяется по соотношению:
где P1 - давление в емкости перепуска до сообщения с емкостью подачи, Па;
V1 - объем емкости перепуска, м3;
V2 - объем емкости подачи, м3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128673/28A RU2426084C1 (ru) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Устройство для создания эталонных потоков пробных газов и способ определения эталонного потока пробного газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128673/28A RU2426084C1 (ru) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Устройство для создания эталонных потоков пробных газов и способ определения эталонного потока пробного газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2426084C1 true RU2426084C1 (ru) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010128673/28A RU2426084C1 (ru) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | Устройство для создания эталонных потоков пробных газов и способ определения эталонного потока пробного газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2426084C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110553802A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-10 | 爱发科东方真空(成都)有限公司 | 一种用于大漏测量的检漏装置及检漏方法 |
-
2010
- 2010-07-09 RU RU2010128673/28A patent/RU2426084C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛАНИС В.А, ЛЕВИНА Л.Е. ТЕХНИКА ВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЙ М-Л ГОСЭНЕРГОИЗДАТ, 1963, с.166-167. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110553802A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-10 | 爱发科东方真空(成都)有限公司 | 一种用于大漏测量的检漏装置及检漏方法 |
| CN110553802B (zh) * | 2019-09-12 | 2022-01-14 | 爱发科东方真空(成都)有限公司 | 一种用于大漏测量的检漏装置及检漏方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103822765A (zh) | 一种大型通风设备空气泄漏率检测装置 | |
| CN105651464B (zh) | 用于大型航天器检漏的检漏灵敏度后标定方法 | |
| CN108896250A (zh) | 气密性检测装置及气密性检测方法 | |
| CN201364194Y (zh) | 一种液体流量试验装置 | |
| CN105806738A (zh) | 一种测量气体在液体中溶解度的变体积定压装置及方法 | |
| CN107131932A (zh) | 一种气体涡轮流量计的检测装置及检测方法 | |
| CN104865354A (zh) | 甲醛气体检测仪检定装置、系统及方法 | |
| CN115127750B (zh) | 一种氢气微小泄漏检测方法 | |
| US3893332A (en) | Leakage test system | |
| US20160341645A1 (en) | Inline multiphase densitometer | |
| CN103674800B (zh) | 一种低渗透岩样渗透率的测量装置及其测量方法 | |
| RU2426084C1 (ru) | Устройство для создания эталонных потоков пробных газов и способ определения эталонного потока пробного газа | |
| RU2364842C1 (ru) | Способ поверки расходомера газа и устройство для его реализации | |
| CN112730755A (zh) | 一种工件内部结构检测设备 | |
| CN112197831A (zh) | 一种用气体状态变化法测量不规则大容积方法 | |
| RU108142U1 (ru) | Контрольная печь | |
| CN101430235A (zh) | 旋转式高精度气密性检测装置 | |
| CN203772508U (zh) | 一种大型通风设备空气泄漏率检测装置 | |
| CN109253780A (zh) | 油耗仪校准装置 | |
| CN103542915B (zh) | 一种气体小流量标准装置 | |
| CN109540418A (zh) | 一种在线自动测量msr先导阀气体微泄漏检测装置及方法 | |
| RU2626021C1 (ru) | Устройство для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации газов в жидких и газовых средах | |
| CN202974598U (zh) | 发电机整体气密试验快速检测仪 | |
| CN207763880U (zh) | 一种船用压力表校验仪 | |
| RU129223U1 (ru) | Устройство для калибровки системы для определения утечки испытательной среды |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |