Предварительное задание

Подготовить ответы на следующие вопросы [1]:

1. Вакуум, единицы измерения, способы получения.

2. Основные элементы вакуумной системы и их назначение.

Адание к работе в лаборатории и методические указания

1.Построить кривую откачки вакуумной системы насосом предварительного разрежения и определить предельный вакуум системы.

2.Построить кривую откачки вакуумной системы насосом высокого вакуума и определить предельное разрежение системы.

3.Проверить герметичность системы.

Указания по выполнению работы.

Перед началом работы необходимо внимательно ознакомиться с инструкциями по технике безопасности, изучить схему установки и порядок работы на ней. Всякое нарушение порядка работы может вывести установку из строя.

Порядок включения установки

- Перед включением все краны должны быть закрыты; все трехходовые краны, в том числе кран К₁, сообщающий насос предварительного разрежения с атмосферой, нужно поставить в положение «на стекло», то есть повернуть их так, чтобы отверстие в стенке пробки было обращено к стеклу, а не к одной из трубок.

- После проверки кранов включают двигатель насоса предварительного разрежения; при этом насос откачивает предохранительный баллон.

- Через 2-3 минуты, когда газ из баллона будет откачен, что можно заметить по изменению характера шума насоса, поворачивают трехходовой кран между насосом предварительного разрежения и уравнительным баллоном так, чтобы сообщить их между собой. При этом будет откачиваться газ из уравнительного баллона и высоковакуумного насоса.

- Последовательно открывая все краны, разобщающие отдельные части системы, откачивают ее всю, включая дозировальное устройство.

- Измеряя давление в системе с помощью компрессионного манометра, продолжают откачку до тех пор, пока давление установится постоянным. Если насос исправен, и в системе нет больших неплотностей, через 5-10 минут после сообщения насоса с системой в ней должно установиться давление ~ 10^-2…10^-3 мм. рт. ст.

- Закрыть все краны дозировального устройства, а затем включить водяное охлаждение насоса высокого вакуума и его нагреватель. Нельзя включать нагреватель, пока давление в системе превышает 3·10^-3 мм. рт. ст.

- Через 15-20 минут после включения нагревателя начнется работа насоса высокого вакуума. Периодически измеряя давление в системе, проверяют работу насоса; исправный диффузионный насос откачивает систему до постоянного давления порядка 10^-5…10^-6 мм. рт. ст.

Порядок выключения установки системы

- Перед выключением установки прежде всего, не прерывая работы насосов, перекрывают все краны, начиная с наиболее удаленных от насоса высокого вакуума, оставив открытым только краны между насосами.

- Выключают нагреватель высоковакуумного насоса; при этом водяное охлаждение отключают не менее через 1 час.

- После отключения водяного охлаждения поворачивают кран К₁ в положение «на стекло», выключают двигатель вращательного насоса и поворачивают К₁ так, чтобы сообщить рабочую камеру насоса с атмосферой.

Измерение давления компрессионным манометром

- Манометр необходимо сообщить с системой только перед измерением. Нельзя сообщать манометр с системой, пока давление в ней может превышать ~0,1 мм. рт. ст., то есть менее, чем через 10…15 мин. после включения установки.

- Перед измерением давления поворачивают манометр за рукоятку так, чтобы

капилляр принял горизонтальное положение.

- Повернуть манометр на 90°; при этом капилляр 2 на рис.2 принимает вертикальное положение.

- Произвести отсчет разностей уровней h (мм) в капиллярах 2 и 4 и по соотношению (1) определить давление в системе (мм.рт.ст.).

Построение кривой откачки вакуумной системы насосом предварительного разрежения и определение предельного вакуума системы.

- Откачивают газ из системы с помощью насоса предварительного разрежения, периодически измеряют давление в ней, записывая время и отсчеты давления с интервалом 2…3 мин. Предельное разрежение считают достигнутым, когда три отсчета, произведенные последовательно, дадут одну и ту же величину давления.

Построение кривой откачки вакуумной системы насосом высокого вакуума и определение предельного разрежения системы.

- После включения насоса высокого вакуума периодически измеряют давление в системе, записывая время и отсчеты давления с интервалом 2…3 мин. Предельное разрежение считают достигнутым, когда три отсчета, произведенные последовательно, дадут одну и ту же величину давления.

Проверка герметичности системы.

- Отключают систему от насоса высокого вакуума и периодически измеряют давление в течение 10…15 мин. При отсутствии изменений давления результат проверки можно считать положительным.

5. Отчет должен содержать:

- Титульный лист с названием работы, фамилией и группой студента, датой выполнения, фамилией преподавателя.

- Схему вакуумной установки, на которой проводилась работа.

- Наименования каждого раздела задания с результатами, представленными в виде таблиц и графиков.

- Выводы, содержащие критическую оценку полученных результатов.

Оформление отчета производится с использованием компьютерной техники индивидуально каждым студентом согласно образцу, имеющемуся в лаборатории.

Вопросы для защиты выполненной работы

- Конструкция и принцип работы насоса предварительного вакуума.

- Конструкция и принцип работы насоса высокого вакуума.

- Конструкция и принцип работы компрессионного манометра.

- Последовательность включения и выключения установки.

Лабораторная работа №2