Praktikum z vakuové fyziky
Úloha 2: Kalibrace manometrů
Úvod
Cílem této úlohy je naměřit kalibrační křivky pro Piraniho manometr pomocí absolutních membránových manometrů. Kalibrovat budeme pro dva různé plyny a dvě různé teploty plynů. Odpor vlákna v Piraniho manometru budeme měřit můstkovou metodou. Manometr je zapojen v měřícím obvodu podle Obr.l.
Obrázek 1: Zapojení manometru v měřícím obvodu
1
Odpor Ri je odpor vlákna v Piraniho manometr, R2 = 46, 2 O, i?3 je proměnná odporová dekáda, kterou vyrovnáme můstek do rovnováhy, R4 = 986, 2 O. Pokud je můstek vyvážený, to znamená, že měřidlo G ukazuje nulové napětí, pak platí vztah:
R\ _ R2 ^ R3 -R4
Kontrolní otázky
• Na jakém principu pracuje Piraniho manometr?
• V jakém rozsahu tlaků se dá tento manometr použít?
• K jakému typu měření se tento manometr hodí?
Úkoly a pracovní postup
• Prohlédněte si zapojení vakuových prvků na této úloze a seznamte se s ovládáním čerpacího stojanu a membránových manometrů.
• Pomocí jehlového ventilu postupně zvyšujte tlak v aparatuře. Po pootevření jehlového ventilu je nutné počkat určitou dobu na ustavení rovnováhy ve vakuovém systému. Po ustavení rovnováhy v systému vyrovnejte měřící můstek pomocí odporové dekády a odečtěte tlak Pi a odpor R3.
• Spočítejte odpor vlákna v Piraniho manometru a vyneste ho do grafu v závislosti na tlaku Pi.
• Měření proveďte pro dva plyny - vzduch a argon, a dvě teploty - pokojovou teplotu a 55 °C.
• V závěru prodiskutujte možné chyby měření.
2