定容法测量抽速实验方法

2009-01-09 剑气书生 真空技术网整理

       在真空系统中,对一定容积的被抽容器,随着气体逐渐被抽出,容器内压强包括抽气机进口处的压强不断降低,因而每次抽出的气体在不断减少,抽速就不断变化。这样,抽气机的抽速应是在某一瞬时压强下被抽气体体积对时间的导数。即:


S=dV/dt

         如果测出容器内不同时刻的压强值,并作压强随时间变化的抽气曲线,由此可计算抽速。

定容法抽速测量装置

       定容法测量抽速的实验装置如图3-4所示,一般用体积足够大的被抽容器,各连接导管尽量短而粗,所用控制阀的孔径要大,则流阻可忽略不计,且容器内压强近似处处相等,当抽气dt 后,被抽出气体体积为Sdt。因为容器容积未变,故容器内压强降低了dP。在此引入PV 这一气体量,则dt 时间内被抽出的气体量为PSdt,容器内因抽气而减少的气体量为VdP。显然,这两者应是相等的,故有:

式中负号是dp为负值而引入的。由(3-1)式可以得到:

      根据(3-2)或(3-3)式,只要测出一系列压强、时间值。可在半对数坐标纸上作出抽气曲线。求出抽气曲线某点的斜率

      代入(3-3)式,即可求出该压强下的抽气速率。如只需粗略估计抽速,可求其平均抽速。即认为在一小段时间t1- t2间隔内抽速近似不变,由(3-1)式得

       只要测出压强从p1-p2 的抽气时间代入(3-4)式即可求出平均抽速。例如,用停表测出压强从10~1 帕所需抽气时间t。 即可求出该机械泵当压强从10~1 帕区间的平均抽速为S=2.30(V/t)。