この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、 www.iso.org/iso/foreword.html を参照してください。
この文書は ISO/TC 112, 真空技術技術委員会によって作成されました。
この第 2 版は、第 1 版 (ISO 21360-1:2012) を廃止し、置き換えるものであり、そのマイナーリビジョンを構成します。前版と比較した変更点は以下の通りです。
— 3.3 の注は削除されました。
— 3.7 のK 0が修正されました。
— 3.9 体積の定義は「輸送されるガスの体積」に変更されました。
— 図 1 は修正されました。
— 図 2 は修正されました。
— 5.2.7: 「次の 1 分間」の代わりに「少なくとも 60 秒間」に変更します。
ISO 21360 シリーズのすべての部品のリストは、ISO の Web サイトでご覧いただけます。
導入
この文書は真空ポンプの性能データを測定するための基本的な規格です。ここで指定されている方法は、既存の国内および国際標準でよく知られています。この文書を作成する際の目的は、真空ポンプの性能データの測定結果を含む単一の文書を提供し、特定の真空ポンプ規格の将来の開発を簡素化することでした。
特定の真空ポンプ規格には、特定の種類のポンプの特定の特性に基づいて性能データ、制限値、および特定の動作条件を決定するために、本書から適切に選択された測定方法が含まれます。この文書と特定の規格の間に矛盾が存在する場合は、その特定の規格が有効です。
1 スコープ
この文書では、真空ポンプの体積流量を測定するための 3 つの方法と、ベース圧力、圧縮比、臨界背圧を測定するための 1 つの方法をそれぞれ規定しています。
体積流量を測定する最初の方法 (スループット法) は、入口圧力を測定しながら定常ガス流をポンプに注入するという基本概念です。実際には、ガスのスループットの測定は複雑または不正確になる可能性があります。このため、スループットの直接測定を回避する他の 2 つの方法が指定されています。
体積流量を測定する 2 番目の方法 (オリフィス法) は、非常に低い入口圧力 (高真空または超高真空下) で処理量が非常に少ない場合に使用されます。これは、2 つのチャンバーが円形のオリフィスを備えた壁によって分離されている 2 つのチャンバーのテスト ドーム内の圧力の比を測定することに基づいています。
体積流量を測定する 3 番目の方法 (ポンプダウン法) は、自動測定に適しています。大型船舶の避難を基本としています。体積流量は、ポンピング間隔の前後の 2 つの圧力とテスト ドームの体積から計算されます。漏れ速度と脱着速度、ポンピング間隔中のほぼ等エントロピー膨張によるガス冷却、低圧での分子流によって引き起こされるテストドームとポンプ間の接続ラインの流れ抵抗の増加などのさまざまな影響が、圧力測定の結果と結果として生じる体積流量に影響を与えます。
必要な測定方法の選択は、特定の種類の真空ポンプの特性によって異なります。たとえば、臨界背圧の測定は、補助ポンプを必要とする真空ポンプにのみ必要です。真空ポンプで測定されるすべてのデータ (消費電力の測定など) は、本書で指定されていないものであり、特定のポンプ規格で定義されています。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 3529-2, 真空技術 — 語彙 — Part 2: 真空ポンプと関連用語
3 用語と定義
この文書の目的のために、ISO 3529-2 および以下に示されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
体積流量
q V
| V | ボリュームです。 | |
| t | 時間です |
[出典:ISO 80000-4:2006 [ 4] 、 4-30]
例:
この文書の文脈において、体積流量とは、理想的な条件下で、時間当たりにテスト ドームからポンプ入口を通って流れるガスの体積です。
注記 1:実際的な理由から、特定のポンプおよび特定のガスの体積流量は、このガスの処理量と特定の場所での平衡圧力の商に等しいと従来考えられています。体積流量は、立方メートル/時間またはリットル/秒で表されます。
注記 2: 「体積流量」の代わりに「排気速度」という用語と記号「 S 」がよく使用されます。
3.2
入口圧力
p 1 、 p d 、 p e
ポンプ入口の圧力。テストドーム内の指定された位置で測定されます。
3.3
ベース圧力
p b
真空ポンプとテストドームを調整した後にテストドーム内で得られる圧力
注記 1: 5.4 を参照。
3.4
最大使用圧力
p 1max
真空ポンプと駆動装置が損傷することなく長期間の運転に耐えられる入口側の最高圧力
3.5
背圧
p
真空ポンプの出口圧力
3.6
臨界背圧
p c
取扱説明書または特定の真空ポンプの特定の規格で条件が定義されている最大背圧
3.7
圧縮率
K
3.8
テストドーム
正確に定義されたサイズ、直径、および指定された位置の接続フランジを備えた特殊な真空容器。真空ポンプの標準性能データ測定に使用されます。
3.9
スループット
Q
| p | 入口の(高)真空圧力です。 | |
| V | はテストポンプの体積流量です。 | |
| t | 時間です。 | |
| V | 輸送されるガスの体積です |
3.10
標準ガス流量
q V 時間
標準参照条件、つまり 0 °C および 101 325 Pa での体積流量
参考文献
| 1 | ISO 3529-1:2019, 真空技術 — 語彙 — Part 1: 一般用語 |
| 2 | ISO 1461, 図の図記号 |
| 3 | ISO/IEC 17025, 試験および校正機関の能力に関する一般要件 |
| 4 | ISO 80000-4:2006 1 、数量と単位 — Part 4: 力学 |
| 5 | ISO/IEC Guide 98-3, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現に関するガイド (GUM:1995) |
| 6 | Pupp W.、ハートマン HK, 編集者。真空技術ハンドブック: 基礎と応用 [真空技術ハンドブック: 原理と応用ミュンヘン: Hanser, 1991, 558 p. |
| 7 | ジョスティン・K, 編集者。真空技術ハンドブック、 Benjamin Nakhosteen 、C.、翻訳者。ワインハイム: Wiley–VCH, 2008, 1,002 p. |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 112, Vacuum technology.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 21360-1:2012), of which it constitutes a minor revision. The changes compared to the previous edition are as follows:
— Note in 3.3 has been deleted;
— K0 in 3.7 has been corrected;
— 3.9 the definition of the volume has been changed to"is the volume of transported gas";
— Figure 1 has been corrected;
— Figure 2 has been corrected;
— 5.2.7: change to"for at least 60s" instead of" for the following minute".
A list of all parts in the ISO 21360 series can be found on the ISO website.
Introduction
This document is a basic standard for measuring the performance data of vacuum pumps. The methods specified here are well known from existing national and International Standards. In developing this document, the aim has been to provide a single document containing the measurements of performance data of vacuum pumps and to simplify the future development of specific vacuum pump standards.
Specific vacuum pump standards will contain a suitable selection of measurement methods from this document in order to determine the performance data, limiting values and specific operational conditions on the basis of the specific properties of the particular kind of pump. Whenever a discrepancy exists between this document and the specific standard, it is the specific standard which is valid.
1 Scope
This document specifies three methods for measuring the volume flow rate and one method each for measuring the base pressure, the compression ratio, and the critical backing pressure of a vacuum pump.
The first method for measuring the volume flow rate (the throughput method) is the basic concept, in which a steady gas flow is injected into the pump while the inlet pressure is measured. In practice, the measurement of gas throughput may be complicated or inexact. For this reason, two other methods are specified which avoid the direct measurement of throughput.
The second method for measuring the volume flow rate (the orifice method) is used when there is very small throughput at very small inlet pressures (under a high or ultra-high vacuum). It is based on measuring the ratio of pressures in a two-chamber test dome in which the two chambers are separated by a wall with a circular orifice.
The third method for measuring the volume flow rate (the pump-down method) is well suited for automated measurement. It is based on the evacuation of a large vessel. The volume flow rate is calculated from two pressures, before and after a pumping interval, and from the volume of the test dome. Different effects, such as leak and desorption rates, gas cooling by nearly isentropic expansion during the pumping interval, and increasing flow resistance in the connection line between test dome and pump caused by molecular flow at low pressures, influence the results of the pressure measurement and the resulting volume flow rate.
The choice of the required measurement methods depends on the properties of the specific kinds of vacuum pump, e.g. the measurement of the critical backing pressure is only necessary for vacuum pumps which need a backing pump. All data that are measured on a vacuum pump, but not specified in this document (e.g. measurement of power consumption), are defined in the specific pump standard.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 3529-2, Vacuum technology — Vocabulary — Part 2: Vacuum pumps and related terms
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3529-2 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
volume flow rate
qV
| V | is volume; | |
| t | is time |
[SOURCE:ISO 80000-4:2006[4], 4-30]
EXAMPLE:
In the context of this document, the volume flow rate is the volume of gas which, under ideal conditions, flows from the test dome through the pump inlet per time.
Note 1 to entry: For practical reasons, the volume flow rate of a given pump and for a given gas is conventionally considered to be equal to the quotient of the throughput of this gas and of the equilibrium pressure at a given location. The volume flow rate is expressed in cubic metres per hour or litres per second.
Note 2 to entry: The term “pumping speed” and symbol “S” are often used instead of “volume flow rate”.
3.2
inlet pressure
p1, pd, pe
pressure at the inlet of the pump, measured at a defined location in the test dome
3.3
base pressure
pb
pressure obtained in the test dome after conditioning the vacuum pump and the test dome
Note 1 to entry: See 5.4.
3.4
maximum working pressure
p1max
highest pressure on the inlet side that the vacuum pump and the driving device can withstand for a prolonged period of operation time without being damaged
3.5
backing pressure
p3
pressure at the outlet of a vacuum pump
3.6
critical backing pressure
pc
maximum backing pressure for which the conditions are defined in the instruction manual or in a specific standard for the particular vacuum pump
3.7
compression ratio
K0
3.8
test dome
special vacuum vessel with precisely defined size, diameter and connection flanges on specified locations, used for standard performance data measurements on vacuum pumps
3.9
throughput
Q
| p1 | is the (high) vacuum pressure on the inlet; | |
| qV | is the volume flow rate of the test pump; | |
| t | is time; | |
| V | is the volume of transported gas |
3.10
standard gas flow rate
qVstd
volume flow rate at standard reference conditions, i.e. 0 °C and 101 325 Pa
Bibliography
| 1 | ISO 3529-1:2019, Vacuum technology — Vocabulary — Part 1: General terms |
| 2 | ISO 14617 (all parts), — Graphical symbols for diagrams |
| 3 | ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories |
| 4 | ISO 80000-4:2006 1 , Quantities and units — Part 4: Mechanics |
| 5 | ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) |
| 6 | Pupp W., Hartmann H.K., editors. Handbuch Vakuumtechnik: Grundlagen und Anwendungen [Vacuum technology handbook: Principles and applications]. Munich: Hanser, 1991. 558 p. |
| 7 | Jousten K., editor. Handbook of vacuum technology, Benjamin Nakhosteen, C., translator. Weinheim: Wiley–VCH, 2008. 1 002 p. |