活塞间隙型流导性能研究

2014-11-05 王金库 中国计量科学研究院

  选文设计的概念一个多种技术应用于活塞环油隙的小流导节构,流导各值可以调整,按照的研究的最简单的方法的研究了小流导的压力值基本特点、温度表基本特点及调控多个性。讨论稿了该流导在小空气数据流量的计量的技术应用情况发生及未来趋势。

  动态流导法真空标准装置、真空漏率校准装置的测量下限受常用气体微流量计测量下限的限制。如恒压流量计流量小于10-8 Pa·m3/s 量级,不确定度已不可接受。已知流导值的微小流导可以提供更小的气体流量,从而延伸动态流导法真空标准装置或真空漏率校准装置的测量下限。同时,微小流导也可以在精度要求相对较低的条件下拓展流量上限。

  流导电子开关元件的体现形式有多,作为简单的的机构是在薄壁管上添工很孔眼眼,可实现离子束也可以自动化设备精加工设计制作。意大利PTB 实现改革针阀的措施加工了了种流导,越南KRISS 实现将五根钨丝放置在孔眼内的形式加工了了种流导机构,印度NMIJ 通过金屬小粒煅烧形式的流导机构。通过以上三种流导机构加工的流导,真空泵新技术网(//crazyaunt.cn/)而言其流导值不可精确性预测分析。论文加工了以连杆齿隙为限流开关元件的流导机构,属环行圆热力管道,在连杆加工生产工艺比较成熟,流导数量可预测分析且随意调节。为能够技术应用,我们的通过实验操作的措施探讨了其各个基本特性。

1、流导结构

  本文以活塞间隙作为限流结构,设计了流导器件,具体结构如图1 所示。活塞13 的名义面积为1 cm2,活塞筒1 与活塞杆13 的最大配合距离为3 cm,活塞名义间隙为5 μm(由于加工重复研磨,估计实际间隙约为8~10 μm)。流导在工作过程中,工作气体从流导左侧箭头处流入,流经活塞筒1 与活塞杆13 配合间隙,经过环形通道,从出气管2沿箭头方向流出。活塞的间隙相对稳定,且不易发生堵塞及易清洗。

流导结构

图1 流导形式

  图中微分头9 的测量范围为5 cm,用于标记活塞杆移动位置。为使流导内能够保持较好的真空度,移动部件的密封方式采用了不锈钢焊接波纹管6 的形式,这既可使系统得到很好的密封特性,也可以保证活塞杆能够灵活移动。为了使活塞杆能够自由的移动且容易安装,在活塞筒的一端内加工出圆环形状结构及气体流出孔,使活塞筒的非有效配合部分就可以充当活塞杆的限位装置。活塞筒和活塞杆均采用不锈钢加工,在活塞筒与活塞杆对磨前,对活塞杆进行。这种流导结构,没有加工残余应力,因此活塞的间隙不会随时间的推移而逐渐发生变化,进而使流导数值保持稳定。

2、流导性能研究

  为更加方便应用软件和设计的概念这种型细微流导,公司所采用了服务性研发团队的流导侧量软件系统检查了该活塞式间距型细微流导的形态。细微流导的中应检查内部和毕竟如下所示所说。   2.1、细微流导学习压力性能指标

  测试微小流导的压力特性,首先我们要关注的是低压区的分子流范围。因在分子流范围流导值对压力是恒定的,是产生微小流量的主要应用。其次是非分子流范围高压区的流导特性,了解其扩展较大流量的可能情况。根据Knudsen 的工作,对于长管道(l>>d),流过流导元件的气体流量qpv与压力的关系可以通过下式获得:

活塞间隙型流导性能研究

4、讨论与结语

  各位对所的设计建设的活塞件腐蚀痕迹型流导确定了检测,询问了其心理压力性质、平均温度性质及自动调节的去相对偏差。接着各位将对这款流导的之后广泛应用大问题做一扼要热议。

  该流导的流导值在10-7 m3/s 量级,测量结果的标准不确定度为0.8%。如上游压力为10-2 Pa,并用磁悬浮转子真空计(SRG)测量,则可给出10-9 Pa·m3/s的流量,标准不确定度可接近1%。由2.1 节可知该流导的分子流上限的上游压力约为5 Pa,如测压配用SRG,则上限只到1 Pa,也即上限流量在10-7 Pa·m3/s,这时可配用能覆盖其一个量级左右的恒压流量计,则可延伸其上限,同时可用该恒压流量计测定其流导值。

  采用SRG 测量该流导上游压力10-2 Pa 甚至10-3 Pa 时,可能会遇到一些麻烦,因这时SRG 需要在很低的压力下测残余示值(offset)并做修正,这不仅使系统复杂,且影响工作效率。因此可考虑设计制作流导值更小活塞间隙型流导。由于这种流导是一种环形圆管,其流导值与活塞间隙平方和活塞直径成正比,与管长成反比。根据现有流导值的数据,再设计制作10-9 m3/s 量级的流导应无问题。此条件下,要获得10-9 Pa·m3/s 流量的上游压力,就可考虑直接用电容薄膜真空计进行测量。而间隙减小可提高进入分子流的压力,仍可配用恒压流量计测量流导值并拓展流量上限。为扩展产生流量的范围,还可以考虑在一个系统内配用两个以上不同流导值量级的活塞间隙型流导。这可能使实际应用更方便。

  涉及流导的流导值可调式,且相同不同连杆件所在位置的流导值具备有健康的可靠量分析。这样的节构该用于指定校正等国内流量管控体统。也可预测未来,如打造成做好高度可靠的连杆件间距型流导,其流导值应具备有更好的的可靠量分析。

  综上所述,本文设计、制作了活塞间隙型微小流导,并通过实验的方法测量了其相关特性。该结构独特的微小流导可用于提供10-9 Pa·m3/s 的流量,本文的研究工作为该类型流导的进一步应用提供了基础。