Дослідження методів визначення параметрів вакуумних насосів
Автор: Терещук Іван Степанович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Обладнання електронної промисловості
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Терещук І.С., Шеремета Р.М. (керівник). Дослідження методів визначення параметрів вакуумних насосів. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. Слово «вакуум» у перекладі з латинської означає «порожнеча» і це дійсно справедливо у світлі нових досліджень і теорій. Але для розуміння питань дисципліни використовують визначення, що вакуумом називають стан газу з тиском нижче атмосферного. Ясно, що таких станів газу може бути багато, тому умовно вакуум поділяють на такі ступені, як низький, середній, високий і надвисокий. Оскільки вакуум це – стан газу, то необхідно знати закони, за яким можуть змінюватися стани газу. Області використання вакууму різноманітні. Він широко використовується в науці та техніці. Експериментальні дослідження випаровування та конденсації, поверхневі явище, деяких теплових процесів, низьких температур, ядерних та термоядерних реакцій здійснюються в вакуумних установках. Вакуумні системи використовуються в хімії для вивчення властивостей чистих речовин, вивчення складу та розділення компонентів суміші. В електровакуумних приладах вакуум являється конструктивним елементом. Низький та середній вакуум використовується в освітлювальних та газорозрядних приладах, прийомно-підсилювальних та генераторних лампах, електронно-променевих трубках, в приладах надвисоких частот. Для роботи над провідникових приладів вакуум непотрібен, але в процесі їх виготовлення без нього не обійтись. Особливо широко вакуумна техніка використовується при виробництві мікросхем, де процеси нанесення тонкоплівкових покриттів, іонного травлення, електронної літографії забезпечують отримання елементів електронних схем субмікронних розмірів. В металургії плавка та переплавка в вакуумі використовується для отримання надчистих матеріалів з високою міцністю, пластичністю та в’язкістю. Надчисті речовини, напівпровідники, діелектрики отримуються в вакуумних кристалізаційних установках. Сплави з будь-яким співвідношенням компонентів можуть бути отримані вакуумною молекулярною епітаксією. Штучні кристали алмазів, рубінів, сапфірів отримуються в вакуумних установках. В хімічній промисловості використовуються сушильні вакуумні апарати при випуску синтетичних волокон, поліамідів, поліетилену, органічних розчинників. Просвітлююча оптика, захисні, поглинаючі, відбиваючі покриття отримуються нанесенням тонкоплівкових шарів в вакуумі. В харчовій промисловості вакуум використовують для довготривалого зберігання та консервування продуктів. В медицині вакуум застосовують для збереження гормонів, лікувальних сироводок, вітамінів, при отриманні антибіотиків, анатомічних та бактеріологічних препаратів. Вакуум різного ступеня отримують головним чином за допомогою вакуумних насосів. Для ефективної експлуатації насосів необхідно знати їх головні параметри і характеристики. До головних параметрів насосів відносяться: початковий тиск, швидкодія насоса, найбільший випускний тиск, граничний тиск і робочий тиск, продуктивність насоса. Необхідність у вимірюванні основних вакуумних характеристик виникає в процесі розробки устаткування, його виготовлення і експлуатації. Вимірювання граничного залишкового тиску полягає у встановленні дійсної величини тиску, отриманої у відкачуваному об’ємі за допомогою конкретного насоса. На величину граничного залишкового тиску впливають: - стан внутрішніх поверхонь насоса і вакуумної системи, включаючи вимірювальний ковпак, тобто наявність забруднень і степінь знегажування системи, які визначають рівень газовиділення в системі; - якість і підготовка робочої речовини насоса, від яких залежить зворотний потік вуглеводнів з насоса; - величина натікання газу в систему. Універсалізація методів вимірювання характеристик вакуумних насосів дозволяє: - суттєво зменшити витрати на технологічне оснащення вакуумних лабораторій; - зменшити час проведення контрольно-вимірювальних робіт; - підвисити точність вимірювань характеристик різних типів вакуумних насосів. Об’єкт дослідження – вакуумне відкачувальне устаткування. Предмет дослідження – методи вимірювання параметрів та характеристик вакуумного відкачувального устаткування. Мета дослідження: аналіз методів та обладнання ,що використовується при контролі за параметрами процесу вакуумного відкачування газів. Результати дослідження дозволяють створити універсальну методику вимірювання характеристик вакуумних насосів та параметрів відкачувального процесу. Ключові слова: вакуум, вакуумний насос, параметри, вимірювання, універсалізація.