VÁKUUMTECHNIKAI LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor 2. PIRANI VÁKUUMMÉRŐ MEGISMERÉSE, BEÁLLÍTÁSA, MŰKÖDTETÉSE TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005.

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Hőközlés – Alapfogalmak Hővezetés és hősugárzás
Advertisements

A hőterjedés differenciál egyenlete
Szabó István Debreceni Egyetem Villamosmérnöki BSc
Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal Készítette: Fehértói Judit (Z0S8CG)
Hősugárzás Gépszerkezettan és Mechanika Tanszék.
A hőterjedés alapesetei
Zajok és véletlen jelenségek interdiszciplináris területeken való alkalmazásának kutatása és oktatása. TÁMOP A/2-11/ Termisztor önfűtése.
Összefoglalás 7. osztály
Hősugárzás.
Speciális tranzisztorok, FET, Hőmodell
Hőtan (termodinamika)
HŐSZABÁLYOZÁS.
Hurrikánok, Tájfunok, Tornádók
Soros kapcsolás A soros kapcsolás aktív kétpólusok, pl. generátorok, vagy passzív kétpólusok, pl. ellenállások egymás utáni kapcsolása. Zárt áramkörben.
Hősugárzás vizsgálata integrált termoelemmel
Szonolumineszcencia vizsgálata
Áramköri alaptörvények
Forrásos hőátadás.
Épületgépészet B.Sc. 5. félév; Épületenergetika B.Sc. 5. (6.) félév
Hőtan (termodinamika)
Elektromos áram.
Zajmérés, zajcsökkentés
A HŰTENDŐ KÖZEG HŐMÉRSÉKLETÉT KÖZVETLENÜL ÉRZÉKELŐ TERMOSZTÁTOK
A SZÍVÓOLDALI PRESSZOSZTÁT - Ismertesse a feladatát a hűtőrendszerben!
Készítette: Földváry Árpád
© Farkas György : Méréstechnika
LÉGCSATORNA HÁLÓZATOK MÉRETEZÉSE
Készítette: Ónodi Bettina 11.c
Egyenáram KÉSZÍTETTE: SZOMBATI EDIT
Ohm-törvény Az Ohm-törvény egy fizikai törvényszerűség, amely egy elektromos vezetékszakaszon átfolyó áram erőssége és a rajta eső feszültség összefüggését.
Csővezetékek.
Lord Kelvin William Thomson ( )
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Minőségbiztosítás a mikroelektronikában A monolit technika.
HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS Udvarhelyi Nándor április 16.
NYOMÁSKÜLÖNBSÉG MÉRÉS
VÁKUUMTECHNIKAI LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor 11. CSIGAVONALAS (SCROLL) SZIVATTYÚ TISZTÍTÁSA TÁMOP C-12/1/KONV
VÁKUUMTECHNIKA Bohátka Sándor és Langer Gábor 15. ÖNELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel.
VÁKUUMTECHNIKAI LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor 8. LYUKKERESÉS TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés.
VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK Bohátka Sándor és Langer Gábor 8. LYUKKERESÉS TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI.
VÁKUUMTECHNIKA GYAKORLATI ALAPJAI Bohátka Sándor és Langer Gábor 6. VÁKUUMMÉRŐK TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai.
VÁKUUMTECHNIKA GYAKORLATI ALAPJAI Bohátka Sándor és Langer Gábor 12 ÓRÁS KURZUS TANANYAGA KÉPZŐK KÉPZÉSÉRE TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati.
PC TÁPEGYSÉGEK TAKÁCS BÉLA FELADATA A PC számára szükséges feszültségek biztosítása a hálózati 230 V-os váltakozó feszültségből átalakítva. A leggyakoribb.
A változó tömegáramú keringetés gazdasági előnyei Távhővezeték hővesztesége Kritikus hőszigetelési vastagság Feladatok A hőközponti HMV termelés kialakítása.
VÁKUUMTECHNIKA Bohátka Sándor és Langer Gábor 6. VÁKUUMMÉRŐK TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő.
VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK Bohátka Sándor és Langer Gábor 6. VÁKUUMMÉRŐK TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI.
VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK Bohátka Sándor és Langer Gábor 13. SZÁMÍTÁSI GYAKORLAT TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai.
Folyadék áramlási nyomásveszteségének meghatározása Feladatok Jelleggörbe szerkesztés A hőellátó rendszer nyomásviszonyai (Hidraulikai beszabályozás) Hőszállítás.
Levegőellátás - a levegő tulajdonságai, a sűrített levegő előállítása,
2014. április 16. Udvarhelyi Nándor NYOMÁSMÉRÉS. Nyomás: Definició: A nyomás egy intenzív állapothatározó, megadja az egységnyi felületre merőlegesen.
VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK Bohátka Sándor és Langer Gábor 4. GÁZOK ÁRAMLÁSA TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI.
VÁKUUMTECHNIKAI LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor 10. VÁKUUMRENDSZER TERVEZÉSE ÉS ÖSSZEÁLLÍTÁSA MEGADOTT KÖVETELMÉNYEK ALAPJÁN,
VÁKUUMTECHNIKA Bohátka Sándor és Langer Gábor 4. GÁZOK ÁRAMLÁSA TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő.
VÁKUUMTECHNIKAI LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor 12. NYOMÁSMÉRÉS EGY FORGÓLAPÁTOS SZIVATTYÚVAL SZÍVOTT CSŐ KÉT VÉGÉN KÜLÖNBÖZŐ.
VÁKUUMTECHNIKA GYAKORLATI ALAPJAI Bohátka Sándor és Langer Gábor 8. LYUKKERESÉS TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai.
Mágneses szenzorok.
CO2 érzékelők Lőkkös Norbert (FFRQJL).
VÁKUUMTECHNIKAI LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK
VÁKUUMTECHNIKAI ALAPISMERETEK Bohátka Sándor és Langer Gábor
LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor
A hőmérséklet mérése.
Nyomásmérés és nyomásmérő eszközök
Áramlástani alapok évfolyam
Bohátka Sándor és Langer Gábor
Hősugárzás.
Hővezetés falakban Író Béla Hő- és Áramlástan II.
Automatikai építőelemek 6.
Automatikai építőelemek 2.
Automatikai építőelemek 2.
Automatikai építőelemek 13.
Automatikai építőelemek 6.
Előadás másolata:

VÁKUUMTECHNIKAI LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK Bohátka Sándor és Langer Gábor 2. PIRANI VÁKUUMMÉRŐ MEGISMERÉSE, BEÁLLÍTÁSA, MŰKÖDTETÉSE TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feladatokra"

Hőterjedés áramlással Hőterjedés hővezetéssel Hőterjedés sugárzással és a bevezetőkön keresztül vezetéssel ábra. Hőterjedés nyomásfüggése. Hőterjedés tetsz. egység A transzport jelenségek tanulmányozásakor megállapítottuk, hogy a hővezetési együttható ( ) alacsony nyomáson (vákuumban) függ a nyomástól. A jelenséget felhasználhatjuk hővezetéses vákuummérő készítésére ( ábra): ha egy fűtött fémszál gázok által elvitt hőveszteségét érzékeljük valahogyan. 2. PIRANI VÁKUUMMÉRŐ MEGISMERÉSE, BEÁLLÍTÁSA, MŰKÖDTETÉSE 2.1. HŐVEZETÉSES VÁKUUMMÉRŐK MŰKÖDÉSÉNEK ELVI ALAPJA

2.2. PIRANI VÁKUUMMÉRŐ Hengeres geometriájú rendszerben – a ábra jelöléseivel élve – a vákuummérő cső tengelyében kifeszített r 1 sugarú, ℓ hosszúságú fűtött fémszálról a körülvevő gázok által elvitt hőmennyiség-áram, azaz a szál hővesztesége: ( ) ábra. Pirani vákuummérő cső elvi felépítése. L magában foglalja a hővezetési együtthatót ( ), így az előbbiek alapján alacsony nyomáson L  p. Átmeneti nyomástartományban a tapasztalat szerint egy geometriai faktorral (g) is kell számolni. Ekkor, ( ) ahol ε a gáz tulajdonságaitól és az eszköz geometriájától függ.

A fűtött szál mérete: r 1 = μ, ℓ ≈ mm, anyaga: W vagy Ni (korrozív közegben ajánlatosan Pt), hőmérséklete: 100 – 150  C. A betáplált elektromos teljesítmény : =U  I. Egyensúlyban a betáplált fűtőteljesítmény egyenlő a fűtött szál hőveszteségeivel. ahol : hővezetés a gázon át vég : hővezetés a szál végeinél, a rögzítésen át, sug : hősugárzás a fűtött szálról, áraml : hőáramlás a nagy sűrűségű (nyomású) gázban a gáz áramlásával. nagy nyomáson = állandó kis nyomáson ~ k∙p A fűtött szál hővesztessége nagy nyomáson közel állandó, áramlás dominál ( ábra). Kisebb nyomáson (~10 mbar) az áramlás megszűnik és a gáz, a hővezetés a gázon át folyamat a meghatározó mbar nyomás alatt a sug + vég vesztességek dominálnak, és egyben meghatározzák a Pirani vákuummérő alsó méréshatárának korlátját (p 0 ).

ábra. A Pirani vákuummérő elvi kapcsolási rajza. Mérési módszerek 1. állandó szálhőmérséklet (ellenáll.) A Wheatstone-hídban a nyomás változásakor a szál hővesztesége változását kompenzálja a betáplált elektromos teljesítmény változása: a szál állandó hőmérsékleten marad – állandó ellenállás. A fűtőfeszültség változik, és ez lesz a nyomás változásának mértéke. Az elektromosan fűtött szálba betáplált teljesítmény: p → 0 nyomáson : p 0 a nyomásmérés alsó korlátja. (2.2.3.) Méréstartománya szélesebb (10 -3 – 100 mbar), ezen belül és 10 mbar között szélesebbre nyújtható. Minden Pirani vákuummérő skálája nemlineáris. 2. Állandó fűtőteljesítmény A szálat fűtő teljesítmény állandó, a szál hőmérséklete/ellenállása változik a nyomással. A szálon eső feszültséget mérik, ez Pirani eredeti megoldása is. Az átfogott méréstartomány kisebb, de a tartomány közepe (10 -1 – 10 mbar) széles.

Szilárdtest Pirani mérőfej ábra. Egy szilárdtest Pirani keresztmetszete és felépítése [MKS2]. - A Pirani vákuummérő fűtött mérőszálát, a mérőhíd további ellenállásait és a kompenzáló ellenállást integrált formában egyetlen szilícium lapocskára viszik fel vékonyréteg formájában (mikro- elektromechanikai rendszer – MEMS). - Miniatűr méretű, ezért a Knudsen szám nagy és nincs hőáramlás, méréshatára kitolódik. - A korai gyártmányok hőkapacitása nagyobb, alsó méréshatára lényegesen rosszabb volt a hagyományos Piraniénál. Ma már sokkal kisebb méretű és jobb annál. Van olyan gyártmány, amely 1∙10 -5 – 1000 mbar között mér, mégpedig 1,3∙10 -3 – 100 mbar között 5% pontossággal (MicroPirani Vacuum Sensor Kit 905 [MKS1]). - Előnyei: 8 nagyságrendet fog át, olajfilm szennyezés nem ég rá (alacsony hőmérsékl.), stabil a környezeti hőmérséklet változásával szemben ábra. MicroPirani Vac. Sensor Kit 905 [MKS1] Si fedél Hőmérő ellenállások Mérő ellenállás MKS 925 jeladó [MKS1]

2.2.5 ábra. Egy korszerű Pirani vákuummérőn leolvasott (p leolv. ) és a valódi nyomás (p val. ) [P1]. Bejelöltük a mért eltérést He és Ar esetében. p leolv. (mbar) p val. (mbar)

Szennyezésre érzékeny (pl. kondenzált olajgőzök), mert a lerakódások a szál hőátadását megváltoztatják. Tisztítása a W-szál vékonysága miatt kockázatos. Régebben csak üvegburával, ma leginkább fémházas kivitelben gyártják. A Pirani vákuummérők méréshatára: (10 -4 ) – 1000 mbar. A pontosság: tiszta mérőfejeknél ±5-10%-ra csökkenthető. A szilárdtest-mérőfejek pontosabbak és stabilabbak, méréshatáruk tágabb (10 -5 – 1000 mbar) is lehet. - Hitelesítés: a gyárban N 2 -re, esetleg levegőre hitelesítik. - Méréshatár kiterjesztése: felső határ: - a méretek csökkentésével, - konvekcióval; alsó határ: - a kifejezés p 0 értékét elektronikusan kompenzálva, - a szál átmérőjét csökkentve. Kombinált Pirani – ionizációs mérőfej Egy mérőházban helyezik el az ionizációs mérőfejet és a Pirani mérőszálat. Méréshatáruk átfedi egymást.

ábra. Egy Pirani vákuummérő fej és meghajtó/kijelző elektronikája [KL1] TERMOKERESZTES (TERMOPÁR) VÁKUUMMÉRŐ ábra. A termopár felépítése [KL4]. A hővezetés elvén működő vákuummérőkhöz tartozik a termokeresztes vákuummérő, melyet gyakran a Pirani vákuummérővel tévesztenek össze. Ebben a vákuummérőben azonban az állandó teljesítménnyel fűtött szál nyomással változó hőmérsékletét a szálhoz erősített termopárral mérik. Kimeneti jele mV nagyságrendű. Zajokra érzékenyebb, lassabb, pontatlanabb a Piraninál. Olcsó és egyszerű mérőeszköz.

2.4. A PIRANI VÁKUUMMÉRŐ BEKAPCSOLÁSA ÉS HITELESÍTÉSE A gyakorlatot a Pfeiffer Maxigauge vákuummérővel végezzük el. A vákuummérő 6 darab Pirani vagy 6 darab kombinált (Pirani – nagyvákuum mérő) mérőfejet tud kezelni egyidejűleg. Váltás a mérőfejek között Mérőfejek be-ki kapcsolása Összes mérőfej kijelzése egyidejűleg Kapcsolási szint beállítás ábra. Maxigauge vákuummérő.[P2]

2.4.3.ábra. Maxigauge vákuummérő táp/kijelző egységének hátlapja ábra. Pirani vákuummérőcső táp/jel kábel. 1.Csatlakoztassuk a Pirani vákuummérő táp/jel kábelét a maxigauge kijelző egység hátlapján levő sensor1 vagy sensor2 csatlakozóhoz! 2.Csatlakoztassuk a kijelzőt a hátlapon lévő 240 V-os aljzaton keresztül a hálózathoz ! 3.Kapcsoljuk be a kijelző egységet a hátlapon található kapcsolóval!

4. Várjunk legalább 10 – 15 percet a készülék bemelegedésére! 5. Győződjünk meg, hogy a Pirani vákuummérő cső atmoszférikus nyomáson van! 6. A ábrán levő, a Pirani vákuummérő csőhöz mellékelt szerszám segítségével a nyílásban lévő hitelesítő kapcsolót lenyomással aktiválhatjuk. 7. Ha legalább 5 másodpercig lenyomva tartjuk a hitelesítő kapcsolót, a vákuum értéke a kijelzőn fokozatosan változik 1200 és 500 mbar között mindaddig, amíg a nyomást meg nem szüntetjük. 8. A hitelesítő kapcsoló segítségével állítsuk be a kijelzőn az atmoszférikus nyomásnak megfelelő 1000 mbar-t! ábra. Pirani vákuummérőcső hitelesítő nyílása, alján a hitelesítő kapcsolóval.

9. A ábrán lévő mérési elrendezés segítségével szívjuk le a vákuummérőt az alkalmazott forgólapátos szivattyú végvákuumára, mbar nyomásra! 10. Ismételjük meg a 7-8 pontban leírt műveleteket azzal a különbséggel, hogy most ebben az esetben a nyomás 1∙10 -4 és mbar között változik mindaddig, amíg a hitelesítő kapcsolót lenyomva tartjuk. 11. A mbar nyomás beállításával a vákuummérőt hitelesítettük ábra. Mérési elrendezés. Pirani mérőcső Elővákuum szivattyú vezetéke Fellevegőző szelep

2.5. A GYAKORLAT MENETE A gyakorlatvezető által előkészített Pirani vákuummérő csövet szereljük fel a ábrán mutatott mérési elrendezésre! A gyakorlatban leírtak alapján kapcsoljuk be a Pirani vákuummérőt és hitelesítsük atmoszféra és mbar nyomáson.