§ 4.1.2. Связь между основными характеристиками

Установим связь между тремя основными характеристиками вакуумной системы: быстротой действия насоса S_B, эффективной быстротой откачки объекта S_Эф и проводимостью вакуумной системы между насосом и откачиваемым объектом U. Согласно (4.4) и (3.38), можно записать  

Если переписать (4.5) в виде

то после вычитания первого выражения из второго получим

Уравнение (4.6) называют основным уравнением вакуумной техники. Его можно также переписать в виде

При условии S_н=U из (4.7) получим, что S_эф=0,5S_H. Если U→∞, то S_эф→S_н; при U→0 следует, что S_Эф→0.

Вводя в основное уравнение коэффициент использования насоса Ки, согласно (4.3), получим два полезных соотношения:

Графическая интерпретация уравнения (4.8) приведена на рис. 4.2. Максимальное значение коэффициента использования насоса равно единице.

  Предельное давление насоса р_пр — это минимальное давление, которое может обеспечить насос, работая без откачиваемого объекта. Быстрота действия насоса при приближении к предельному давлению стремится к нулю. Предельное давление большинства вакуумных насосов определяется газовыделением материалов, из которых изготовлен насос, перетеканием газов через зазоры и другими явлениями, возникающими в процессе откачки.  

Наименьшее рабочее давление вакуумного насоса р_м— это минимальное давление, при котором насос длительное время сохраняет номинальную быстроту действия. Наименьшее рабочее давление

примерно на порядок выше предельного. Использование насоса для работы при давлениях между предельным и наименьшим рабочим экономически неоправданно из-за ухудшения его удельных характеристик.

  Наибольшее рабочее давление вакуумного насоса р_ь — это максимальное давление, при котором насос длительное время сохраняет номинальную быстроту действия. В рабочем диапазоне от наименьшего до наибольшего рабочего давления обеспечивается эффективное использование насоса. Рабочие диапазоны давлений вакуумных насосов в основном определяются их принципом действия и приближенно показаны на рис. 4.3 (пунктир соответствует лабораторным образцам насосов).  

  Давление запуска вакуумного насоса р₃ — это максимальное давление во входном сечении насоса, при котором он может начать работу. Давление запуска обычно заметно превышает наибольшее рабочее давление. Для некоторых типов насосов, например магниторазрядных, это различие может достигать 2... 3 порядков.  

Параметры вакуумных насосов показаны на основной характеристике вакуумного насоса — зависимости быстроты действия от его входного давления (рис .4.4).