Большинство специалистов привыкли работать с избыточным давлением. Однако существует целый класс приборов, которые измеряют разрежение ‒ давление ниже атмосферного. Поверка таких средств невозможна без создания разряжения в системе. В этой статье разберем, когда возникает такая задача, какие устройства для этого применяются и как выбрать оптимальное оборудование.
Когда при поверке нужно создавать разряжение
Создание разряжения требуется при поверке следующих типов приборов:
Кроме того, разрежение применяют при поверке герметичности систем и оборудования, а также при работе с камерами и вакуумными установками. Создание разряжения позволяет проверить, как прибор ведет себя при пониженном давлении, и подтвердить его соответствие метрологическим требованиям.
- Вакуумметры ‒ приборы, измеряющие разрежение (давление ниже атмосферного).
- Мановакуумметры ‒ комбинированные приборы, измеряющие как избыточное давление, так и разрежение.
- Тягомеры ‒ для измерения малых разрежений (до 40 кПа).
- Тягонапоромеры ‒ для измерения малых избыточных давлений и разрежений.
- Датчики давления с выходным сигналом, работающие в вакуумном диапазоне.
Кроме того, разрежение применяют при поверке герметичности систем и оборудования, а также при работе с камерами и вакуумными установками. Создание разряжения позволяет проверить, как прибор ведет себя при пониженном давлении, и подтвердить его соответствие метрологическим требованиям.
Какой вакуум нужен для поверки: диапазоны разряжения
Вакуум (или разрежение) ‒ это состояние газа при давлении ниже атмосферного. Для метрологических задач используют разные степени вакуума.
Степени вакуума и их применение
Степени вакуума и их применение
Для большинства задач поверки промышленных приборов достаточно низкого вакуума в диапазоне от 0 до -100 кПа. Именно на этот диапазон рассчитаны ручные помпы и вакуумные задатчики. Для поверки образцовых приборов используют высокий вакуум, что требует специализированного стационарного оборудования.
Оборудование для создания разряжения
Существует несколько типов устройств, способных создавать разрежение. Выбор зависит от требуемого диапазона, точности и условий работы.
Вакуумные насосы (форвакуумные)
Это оборудование, предназначенное для создания разряжения в системе путем откачки воздуха или газа. Они бывают ручными и электрическими.
- Электрические вакуумные насосы ‒ наиболее производительные аппараты для создания глубокого вакуума. Такие насосы применяют в лабораториях и на стационарных установках.
- Форвакуумные насосы ‒ первый каскад в вакуумной системе, используемый для предварительной откачки камеры до давления, при котором может запускаться высоковакуумный насос.
Ручные вакуумные помпы
Это компактные автономные устройства для создания разряжения в полевых условиях. Они не требуют подключения к электросети и идеально подходят для выездной поверки.
Примеры:
Такие ручные аппараты позволяют создавать разрежение до -1 бар (атмосферы) и используются для поверки технических приборов и проверки герметичности.
Примеры:
- МЕГЕОН 98009 ‒ ручной вакуумный насос, создающий разряжение до -760 мм рт. ст. (~ -101 кПа). Комплектуется кейсом, шлангами и переходниками, не требует электричества.
- Ручная вакуумная помпа HV 90 ‒ реверсивный аппарат, измеряющий как вакуум, так и давление, поставляется в ударопрочном корпусе.
- Ручной вакуумный тестер AIST ‒ устройство с диапазоном от -1 до 0 бар, применяется для проверки герметичности и диагностики систем.
Такие ручные аппараты позволяют создавать разрежение до -1 бар (атмосферы) и используются для поверки технических приборов и проверки герметичности.
Вакуумные задатчики давления (вакуумные контроллеры)
Это высокоточные устройства для автоматизированного задания и поддержания вакуумметрического давления. Они используются в поверочных лабораториях для работы с образцовыми средствами измерений.
Эталонное оборудование этого класса обеспечивает наивысшую точность и применяется в государственных и ведомственных метрологических службах.
- Задатчики вакуумметрического давления «Воздух-0,4В» (номер в Госреестре 11909-89) ‒ предназначены для автоматизированного задания вакуумметрического давления в диапазоне от -1 до -40 кПа. Дискретность задания ‒ 0,1 кПа, основная погрешность от 0,8 до 0,02% в зависимости от поддиапазона. Они построены на принципе грузопоршневого вакуумметра с самоцентрирующимся поршнем на воздушной смазке, снабжены эжектором ‒ источником разряжения.
Эталонное оборудование этого класса обеспечивает наивысшую точность и применяется в государственных и ведомственных метрологических службах.
Комбинированные (пневматические) задатчики давления/вакуума
Универсальные устройства, позволяющие создавать как избыточное давление, так и разрежение. Это удобно для поверки мановакуумметров, которым требуется проверка в обеих областях шкалы. Например, пневматический пресс УСД-25П обеспечивает диапазон от -95 кПа до +2,5 МПа.
Таблица: сравнение оборудования по диапазону и применению
Как выбрать оборудование для создания разряжения
Чтобы правильно выбрать оборудование для создания вакуума, последовательно ответьте на вопросы:
1. Какой диапазон разряжения нужен? Для большинства промышленных приборов достаточно 0…-100 кПа. Для образцовых может потребоваться глубокий вакуум.
2. Какая точность требуется? Для точной поверки необходимы вакуумные задатчики с высокой стабильностью. Для проверки герметичности достаточно ручной помпы.
3. Где будет проводиться поверка? В лаборатории удобно использовать стационарные насосы и задатчики. В поле ‒ компактные ручные помпы.
4. Какова частота поверок? Для регулярной работы с десятками приборов лучше приобрести автоматизированный задатчик.
5. Нужно ли создавать избыточное давление? Если да ‒ выбирайте комбинированное пневматическое устройство.
1. Какой диапазон разряжения нужен? Для большинства промышленных приборов достаточно 0…-100 кПа. Для образцовых может потребоваться глубокий вакуум.
2. Какая точность требуется? Для точной поверки необходимы вакуумные задатчики с высокой стабильностью. Для проверки герметичности достаточно ручной помпы.
3. Где будет проводиться поверка? В лаборатории удобно использовать стационарные насосы и задатчики. В поле ‒ компактные ручные помпы.
4. Какова частота поверок? Для регулярной работы с десятками приборов лучше приобрести автоматизированный задатчик.
5. Нужно ли создавать избыточное давление? Если да ‒ выбирайте комбинированное пневматическое устройство.
Особенности поверки при создании разряжения
Создание разряжения при поверке имеет свои нюансы, которые важно учитывать:
- Герметичность системы. При вакууме даже малейшая утечка воздуха через соединения приводит к ошибкам. Все соединения должны быть тщательно уплотнены.
- Температура. При понижении давления газ охлаждается, что может повлиять на показания приборов.
- Рабочая среда. Для создания разряжения используют воздух или нейтральные газы. Для специальных сред (например, кислородных приборов) нужны особые условия.
- Поверка вакуумметров и мановакуумметров должна проводиться по утвержденным методикам, например, МИ 925-85 и МИ 2124-90.
Заключение
Создание разряжения ‒ неотъемлемая часть поверки вакуумметров, мановакуумметров и других приборов, работающих при давлении ниже атмосферного. Выбор оборудования для этой задачи зависит от требуемого диапазона, точности и условий работы: от простых и недорогих ручных помп до высокоточных вакуумных задатчиков и мощных электрических насосов. Понимание этих особенностей поможет правильно организовать рабочее место метролога и обеспечить достоверность измерений.
Общий принцип создания давления при поверке описан в отдельной статье. Важно помнить, что поверка вакуумметров и мановакуумметров проходит по той же схеме, что и для избыточного давления, но с использованием специализированного вакуумного оборудования. Выбрать подходящее устройство для создания разряжения можно в соответствующем разделе каталога.
Общий принцип создания давления при поверке описан в отдельной статье. Важно помнить, что поверка вакуумметров и мановакуумметров проходит по той же схеме, что и для избыточного давления, но с использованием специализированного вакуумного оборудования. Выбрать подходящее устройство для создания разряжения можно в соответствующем разделе каталога.
