Патент ссср 318822

О П И С А Н И Е 3I8822

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 15.1Х.1969 (№ 1362689/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 12.1.1972

МПК G 01f 9/00

Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Сосете Яииистрае

СССР

VÄÊ 531.788(088.8) Автор изобретения

Г. Л, Саксаганский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ

Изобретение относится к устройствам для измерения малых потоков газов, преимуще.ственно химически активных, например кислорода и галогенов, широко используемых или являющихся сопутствующими в ряде установок и устройств электрофизического и вакуумного аппаратостроения, в частности в ускорителях тяжелых .ионов и электромагнитных сепараторах для разделения изотопов трансурановых элементов.

Известны устройства для измерения малых потоков газа методом перепада давлений, содержащие измерительную диафрагму известной проводимости, установленную на пути измеряемого газового потока, и измерители давления, смонтированные по обе стороны диафрагмы.

Однако эти устройства затруднительноили вообще невозможно применять при изменении потоков химически активных газов, например кислорода и галогенов, так как эти газы активно взаимодействуют с электродной системой манометрических преобразователейдатчиков давления и меняют метрологические характеристики последних.

Предлагаемое устройство позволяет умень:пить вредное влияние активных газов на электродную систему датчиков давления и повысить эксплуатационную надежность благодаря тому, что датчики давления присоедииены к вакуумной системе через вспомогательные диафрагмы малой проводимости и ,к ним подключен, как минимум, один дополнительный насос.

Кроме того, для упрощения измерений между дополнительным насосом и датчиками давлений установлена ограничительная диафрагма с проводимостью, существенно меньшей быстроты откачки дополнительного на10 соса.

На чертеже представлена конструкция описываемого устройства.

Цифрами обозначены: 1 — источник измеряемого газового потока, 2 — насос, откачи15 вающий этот поток, 3 — измерительная диафрагма, 4 и 5 — манометрические преобразователи, 6 — первая вспомогательная диафрагма, 7 в дополнительный насос, 8 — вторая вспомогательная диафрагма, 9 и 10 — вакуумные

20 затворы, 11 — ограничительная диафрагма, 1 — 1 и 11 — 11 — сечения вакуумной системы, давления в которых необходимо знать для определения величины измеряемого газового потока.

25 Измерения с использованием предлагаемого устройства производят следующим образом. Газовый поток, эмиттируемый источником 1 и откачиваемый насосом 2, создает на измерительной диафрагме 8 перепад давления

30 ЬР = P> — Рц.

318822

Газовый поток из части вакуумной системы, ограниченной сечениями 1 — 1 и II — 11, откачивают соответственно дополнительным насосом 7 через первую б и вторую 8 вспомогательные диафрагмы. Проводимость вспомогательных диафрагм б и 8 выбирают много меньшей проводимости измерительной диафрагмы 8. 32 вспомогательными диафрагмами, где включены манометрические преобразователи 4 и б, устанавливаются давления Р1 и Р, много меньшие давлений Р1 и Рц и связанные с последними выведенными в расчетном обосновании аналогичными соотношениями. Таким образом, описываемое устройство позволяет проводить измерение потоков, фикclipóÿ не полные давления до и после измеритель11ой диафрагмы, как это делается в известных устройствах, а лишь небольшие их части, и далее уже расчетным пугем определять измеряемый поток. Благодаря этому интенспвпость взаимодействия активных газов с э;1ектродн011 системой манометри веских прсОоразоватсле11 резко с1!П1каетс11, 2 ресуpc датчиков ьозрастает.

Давление Р, измеряют при открытом затворе 10 и закрьпом затворе 9. Далее затВОр 10 li=peëрываlОт, и при Открытом затВОре 9 производят измерение давлепия Р .

В принципиальную схему введена ограничительная диафрагма 11, установленная перед дополн11тельным насосом 7. Проводимость

Огpai пчптельной ди2фрагмы Выоирается существенно меньшей быстроты откачки дополнительного насоса. Благодаря этому можно уменьшить влияние возможных вар:ацийзначений быстроты откачки дополнительного на.соса в,процессе измерений и, тем самым, упростить обработку результатов измерений.

Расчеты показывают, что эффективность измерения предлагаемым устройством определяет" s; соо1.но1пе11ием между проводимостями измерительной и вспомогательrri lx диафрагм и быстротой откачки пасоса с учетом проводимости ограничительной диафрагмы. При легко реализуемых конструкт11вно зна 1ениях этих параметров измеряемые ма 1ометрическими преобразователями давления Р1 Il Р могут быть снижены до вел11чин В 10 и 10- раз меньших давлений Р1 и Рц, которые неизбежно приходится измерять при использовании известных устройств. Соответственно, во столько же раз снижается интенсивность химического и физико-химического взаимодействия активных паров и газов с электродной системой манометр1гческих преобразователей и, следовательно, возрастает эксплуатационная надежность и срок службы датчиков и увеличи10 вается точность измерений.

Предлагаемое устройство мо>кет быть эффективно использовано и для проведения измерений газовых потоков инертных или малоактивных газов в тех случаях,,когда давле15 ппя Pi u Рц оказываются настолько большими, по их индикация мапометрическими либо масс-спектромстричес1еими преобразователями оказывается затруднительной вследствие проявления нелинейности характеристик пре20 образователя, либо резкого возрастания уровня фона. В частности, предлагаемое устройство может быть рекомендовано при проведеI- èè масс-спектрометрических измерений полных и парцнальпых газоВых пОтОкОВ В Ba25 куумных системах с рабочим давлением

10 — 10- торр.

Предмет изобретения

gQ 1. Устройство для измерения малых газовых потоков, например, кислорода и галогенов,содержащее откячивающий насос, измерительную диафрагму и два электродных датчика давления, Отличающееся тем, что, с целью по35 вышения надехкности и точности измерений и ограничения физико-химического взаимодействия паров активных веществ с электродами датчиков давления, последние присоединены к вакуумной системе через вспомогательные

40 диафрагмы малой проводимости и к ним подкл10че 1, как минимум, один дополнительный насос.

2. Устройство по и. 1, Отличающееся тем, что, с целью упрощения измерений, междудо45 полнительным насосом и датчиками давлений установлена ограничнтелш1ая диафрагма с проводимостью, существенно меньшей быстроты откачки дополнительного насоса, 318822

Редактор С. Хейфиц

Заказ 3788/IO Изд. № 1492 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Н. Варнек

Техред Л. Богданова

Корректоры: М. Коробова и Л. Орлова