JB-T 8472.1-1996 蒸汽流真空泵性能测定 第一部分抽气速率(体积流率)的测定

J78JB/T8472.1－1996eqvISO1608–1:1993蒸汽流真空泵性能测定第一部分：抽气速率（体积流率）的测定1996-09-03发布1997-07-01实施中华人民共和国机械工业部发布I本标准是根据国际标准ISO1608–1（1993年版）对国家标准GB6307.1—86进行修订而编制的。本标准技术内容与国际标准等同。依据GB/T1.1—1993的有关规定和原GB6307的技术实践，形成本标准的编写格式和方法，以及对国际标准的某些补充。本标准在《蒸汽流真空泵性能测定》总标题下，包括两部分：第一部分（即JB/T8472.1）：抽气速率（体积流率）的测定第二部分（即JB/T8472.2）：临界前级压力的测定如ISO1608–2前言所述，在蒸汽流真空泵性能测定总标题下，将包含的第三部分的标题是“气体流率”。但由于这部分标准始终未见出版。所以，本标准第一部分等同采用国际标准计算抽气速率S=Q/p时，气体流率Q（Pa·L/s）的测试计算以附录A的形式予以补充，并给出相应的抽气速率计算公式。另外，以附录B的形式，规定了蒸汽流真空泵极限压力的测定。本标准的附录A、附录B都是标准的附录。本标准从1997年7月1日起实施，原GB6307.1—86废止。本标准由全国真空技术标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位：机械工业部沈阳真空技术研究所。本标准主要起草人：、李玉英。本标准委托机械工业部沈阳真空技术研究所负责解释。JB/T8472.1－1996前言IIISO1608–1前言ISO（国际标准化组织）是各国标准化团体（ISO成员团体）的世界性联合组织。制订国际标准工作通常是通过ISO技术委员会进行的。对于已经建立了技术委员会的学科来说，每个有关成员有权参加这个技术委员会。与ISO有联系的国际组织，政府的和非政府的也参加了这项工作。有关全部电工技术标准化工作，ISO与IEC紧密合作。技术委员会采纳的国际标准草案分发给成员团体投票。做为国际标准出版要求至少75%成员团体投票赞成。国际标准ISO1608–1由ISO/TC112/SC3[真空技术委员会，第三分委员会（真空泵性能测定）]制订。技术上已修订的第二版代替了第一版（ISO1608–1—1980）。ISO1608在通常的蒸汽流真空泵性能测定标题下，包含下列部分：——第一部分：体积流率（抽速）的测定；——第二部分：临界前级压力的测定。ISO1608–1前言ISO1608的目的是尽可能保证蒸汽流真空泵性能测定按相同程序在相同的条件下进行。因此，希望各制造厂或各试验室进行的测量结果和在各厂家技术资料中引用的性能说明将会在一个合适的可比较的基础上，这对用户和厂家双方都有好处。人们注意到了，完整的国际标准将在适当的时候，对主要类型蒸汽流真空泵宽范围性能测定进行广泛研究，但是为使限制的范围更一致，尽可能快按部分出版ISO1608。JB/T8472.1－199611范围本标准规定了蒸汽流真空泵抽气速率（体积流率）的测定。本标准适用于以油或汞为工作液的蒸汽流泵，包括扩散泵、喷射泵以及扩散喷射泵即如JB/T7673的规定，也称为油增压泵（泵能在分子流和层流范围工作，具有扩散泵和喷射泵的组合性能）。所述三种蒸汽流泵以下简称为泵。这些泵装否挡板或冷阱均可。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。JB/T7673—95真空设备型号编制方法3定义本标准采用下列定义。3.1抽气速率（体积流率）理论概念是指单位时间内通过标准测试罩流经泵入口截面的气体体积，简称为抽速。其单位是L/s。实际计算泵按规定条件工作时，对给定气体的抽气速率S，是通过测试罩的气体流率Q除以测试罩指定位置平衡压力p所得之商确定：pQS/=对蒸汽流泵来说，只有当p超过10p0时，抽气速率的计算才接近真实值。此处p0是用相同的真空计测得的极限压力。3.2测试罩装在泵入口处的具有规定的型式和尺寸的组件。试验气体通过罩进入泵内，其侧壁装有进气微调阀和真空计规管。3.3极限压力泵按规定条件工作，关闭进气阀门，在测试罩内趋向稳定的昀低压力。4测试装置4.1装置的组成与被测泵相连接的测试罩侧壁，装有真空计规管和进气微调阀，通过微调阀与气体流率测试装置相连接。机械工业部1996-09-03批准中华人民共和国机械行业标准蒸汽流真空泵性能测定第一部分：抽气速率（体积流率）的测定JB/T8472.1－1996eqvISO1608–1:19931997-07-01实施JB/T8472.1－199624.2测试罩如图1所示，测试罩为一圆筒形钟罩式组件，其内径D与泵入口内径以及挡板、冷阱的进口内径相同。罩体上盖为与水平面呈10°角的斜面，斜面截中轴线高为1.5D。试验气体通过弯管进入罩内，弯管开口向上，即背离泵口，且位于中轴线上，距泵入口法兰高为D。真空计规管连接管在罩壁距泵入口法兰0.5D处，其轴线垂直于测试罩轴线，罩轴线垂直于泵入口法兰平面。注：如果泵内的零件超出了泵入口法兰平面，这些伸出零件昀高点的参考平面及在这个平面泵口直径由制造厂确定。图1测试罩4.3真空计规管与测试罩间连接管的流导，至少应为3L/s。连接管端突出于罩内壁长度不超过连接管内径的0.5倍，一般可取5mm，开口平面应平行于气流流动方向。如果使用冷阱，则应放置于规管与测试罩之间，且保持冷剂的液位不变。测试过程中真空计压力读数取二位有效数字，并注明真空计种类。所用真空计必须经过国家计量部门承认的校准单位对干燥空气进行校准。当压力高于或等于1Pa时，校准精度应在±5%以内。压力更低时，校准精度应在±10%以内。4.4气体流率测量方法及装置根据气体流率选用测量方法及装置。通常大多采用滴管式测量装置，由倒置滴管、测量液、贮液槽以及连接胶管等组成。圆形贮液槽直径应大于滴管直径的5倍。滴管容量可根据被测泵气体流率选择。详见本标准的附录A（标准的附录）。气体流率的测量精度规定如下：a)流率大于9.9×10–1Pa·m3/s，为±3%；b)流率范围9.9×10–1~9.9×10–5Pa·m3/s，为±5%；JB/T8472.1－19963c)流率更小时，为±10%。注：理想气体情况，假设为20℃。5测试条件5.1试验气体除另有规定外，应使用环境干燥空气。5.2环境温度除另有规定外，测试过程应在15~25℃的某一温度下进行，允许在±1℃内变动。5.3泵的加热和冷却泵的加热功率及冷却条件，应符合制造厂的规定。测量前30min起，加热功率的变化应在±5%以内。5.4泵液及前级泵泵液的种类、牌号和用量以及配用前级泵，均应符合制造厂的规定。6测试方法和程序步骤6.1原理所采用的方法是“定压”法。在测试过程中，泵口吸入压力保持不变。实际上，测试罩内测得的压力保持不变，这个条件就认为满足了。6.2程序步骤为测试抽气速率，应将测试罩、真空计和气体流率测量装置，按4.4的要求装配到被测泵上。在气体流率测量装置与测试罩之间，设置一个具有适当调节范围的进气微调阀。按第5章规定条件泵正常工作，关闭进气微调阀，抽空测试罩。达到或接近极限压力，并且泵达到平衡温度。测量气体流率之前，应先通过滴管内液位的升降动作，使内壁润滑。并进行测试装置的气密封性检漏试验。微调阀到滴管之间不得漏气。开启微调阀，使气体进入测试罩内。在所需的泵口吸入压力范围调节压力。按算术平均值读取压力值。流率测试前应使系统达到压力平衡状态。抽气速率（体积流率）测试过程，应从昀低吸入压力开始逐点进行（每个数量级内至少测五点，约在1.6，2.5，4，7和10）。但对增压泵，则从昀高吸入压力开始进行系列测量。对每个测量点，应尽可能同时测得泵口吸入压力、环境大气压力和气体流率。如果向测试罩输入气体时间超过60s，则压力测量应以60s为一个周期，取平均值。如果输入气体进行中的压力读数波动过大，昀高与昀低值之差超过10%，则测量操作应重新进行。不同压力点两次气体流率测量之间的时间间隔，昀小为2min。气体流率及抽气速率的测试与计算方法详见本标准的附录A（标准的附录）。7测试结果测试结果以坐标曲线表示：a)抽气速率（体积流率）与吸入压力的关系曲线。横坐标为对数坐标，表示吸入压力。其范围从JB/T8472.1－19964极限压力直到大气压力或适合于泵的设计要求的其他压力范围。纵坐标为直线坐标，表示抽气速率。b)气体流率与吸入压力的关系曲线。在对数坐标图上，横坐标表示吸入压力，纵坐标表示气体流率。8测试报告测试报告应包括下列内容：a)所用测量仪器的型号及工作条件；b)用于泵入口法兰密封垫类型；c)所用挡板和（或）阱的类型及其测试时的温度；d)测试时泵的冷却水或冷剂昀高与昀低进、出口温度；e)冷却水流率；f)泵工作液的牌号及用量；g)所用前级泵的型号及抽气速率；h)测试时，泵的加热功率及其波动范围；i)用以测量前级压力的仪器及类型；j)环境温度。9极限压力的测定扩散泵的抽速只能在高真空范围测量。因此制造厂的样本中可以列出或不列出极限压力值。如果制造厂对极限压力加以说明，则必须给出获得测量结果的操作条件与测量方法。为使各厂测量结果具有可比性而规定统一的方法，详见本标准的附录B（标准的附录）。JB/T8472.1－19965附录AA1采用滴管装置进行测试与计算按本标准3.1所述，泵按规定条件工作时对给定气体的抽气速率S，是通过测试罩的气体流率Q除以测试罩指定位置平衡压力p所得之商确定：pQS=·································（A1）按《真空泵抽速测试的理论分析与实用计算》文中推导的计算公式，参看图A1，有：tKhQ=·································（A2）则ptKhpQS==·································（A3）式中：S——被测真空泵抽气速率，L/s；Q——流过泵口的PV一气体流率，Pa·L/s；p——测试罩指定位置的平衡压力，Pa；h——滴管内液柱所测净升高度，mm；t——液柱净升高度h所需时间，s；K——滴管函数，Pa·L/mm。••−•−+•=11a110011a)2(80665.91VphVVhVVpK∆∆∆ρ∆·········（A4）式中：pa1——测试当地大气压力，Pa；∆V1——沿铅垂方向，滴管每升高1mm相应容积增量，L/mm；V0——测试前，滴管内从液面到微调阀间原始容积，L；h0——测试计时开始时刻，滴管内部液位已升高度，mm；h——从h0算起，在时间t内液位净升高度，mm；ρ——贮液槽所装液体（如变压器油）的密度，g/cm3。A2滴管容量的选择及其与贮液槽的关系不失一般性，圆形贮液槽与滴管直径之比值应足够大，该比值至少应大于5。滴管容量可根据被测泵所抽气体流率参照表A1选择。表A1滴管容量的选择气体流率Pa·L/s1010~5050~100100~500500~10001000滴管容量mL5~10102050100~200200（标准的附录）气体流率及抽气速率的测试与计算JB/T8472.1－19966图A1气体流率测试装置JB/T8472.1－19967附录B如果极限压力做为泵的独立测试项目测试时，需按下述规定进行。B1扩散泵自加热开始，连续工作不超过8h，读取极限压力值。读数记数之前，应按真空计的操作要求，对真空规管除气8min。除气后1h开始记录读数，并保持规管连续工作，每隔10min记录一次。昀后1h内各次读数的平均值，做为泵的极限压力。扩散喷射泵（油增压泵）自加热开始，连续工作5h，便可读取极限压力值。B2测量极限压力所用真空计及其规管，应符合本标准4.3的规定，但不用冷阱。（标准的附录）极限压力的测定JB/T8472.1－1996中华人民共和国机械行业标准蒸汽流真空泵性能测定第一部分：抽气速率（体积流率）的测定JB/T8472.1－1996*机械科学研究院出版发行机械科学研究院印