Вакуумметр

 

Изобрет.ение относится к приборостроению , в частности к вакуумной технике, и позволяет повысить точность измерения за счет уменьшения постоянной времени Преобразователь, размещенный в исследуемом объеме попеременно подключают то к источнику X X тока, то к измерительному прибору. Преобразователь выполнен в виде термопарного спая 3 двух отрезков проводников 4 и 5 из разнородных материалов , соединенных с держателями 7 и 8 соответственно, и представляет собой нагреватель и термопару, конструктивно обьединенные в одном элементе. Для исключения образования паразитных термоспаев между материалами преобразователя и держателей 7 и 8 в режиме измерения каждый держатель выполняют из того же материала, что и соединенный с ним отрезок соответствующего проводника. Для обеспечения равномерности теплового поля в области термопарного спая 3 в режиме нагрева отрезки проводников 4 и 5 выполняют с равными электрическими сопротивлениями . 3 ил. 5 , (Л с о (

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪЬЛИН

20 А1 (19) (И) (Я)4 G 01 L 2! 24 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4152036/24-10 (22) 25.11.86 (46) 30.12.88. Бюл. В 48 (72) Л.Н.Кузичев и Ю.С.Серых (53) 531. 787(088.8) (56) Алексеев Н.Г. и др. Электронные приборы и схемы в физико-химическом исследовании. М., 1961, с. 403, рис. XIE. 15.

Агейкин Д.И. Датчики контроля и регулирования. M., 1965, с. 682, фиг . V 174 б. (54) ВАКУУММЕТР (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к вакуумной технике, и позволяет повысить точность измерения за счет уменьшения постоянной времени. Преобразователь, размещенный в исследуемом объеме,попеременно подключают то к источнику тока, то к измерительному прибору.

Преобразователь выполнен в виде термопарного спая 3 двух отрезков проводников 4 и 5 из разнородных материалов, соединенных с держателями 7 и 8 соответственно, и представляет собой нагреватель и термопару, конструктивно объединенные в одном элементе.

Для исключения образования паразитных термоспаев между материалами преобразователя и держателей 7 и 8 в режиме измерения каждый держатель выполняют из того же материала, что и соединенный с ням отрезок соответствующего проводника. Для обеспечения равномерности теплового поля в области термопарного спая 3 в режиме нагрева отрезки проводников 4 и 5 выполняют с равными электрическими сопротивлениями. 3 ил.1448230 2

Изобретение относится к приборостроению, в частности к вакуумной технике.

Цель изобретения — повышение точности измерения вариаций остаточного газового давления за счет уменьшения постоянной времени преобразователя манометрического датчика.

На фиг. 1 приведена общая схема 10 вакуумметра, на фиг. 2 — укрупненная конструкция преобразователя остаточНое давление — ЭДС, íà фнг. 3 — схеМа регистратора.

Манометрический датчик термопарного вакуумметра содержит герметичный корпус 1, в котором размещен преобразователь 2, выполненный в виде термопарного спая 3 двух отрезков проводников 4 и 5 из разнородных материалов, поддерживаемых опорами 6, концы которых соединены с держателями 7 и 8 соответственно °

Проводники 4 и 5 имеют одинаковое электрическое сопротивление, а держа- 25 тель каждого проводника выполнен из того же материала, что и проводник.

Преобразователь 2 представляет собой нагреватель, образованный проводниками 4 и 5, и термопарный. спай, возни- 30 кающий в точке контакта концов разнородных по материалам проводников 4 и 5, конструктивно обьединенных в одном элементе, Регистратор для измерения ЭДС тер- 35 мопарного спая 3 выполнен в виде электронного ключа 9, подключенного к одному из держателей (при этом второй держатель может быть заземпен), генератора 10 стабильного тока и 40 цифрового милливольтметра 11, которые посредством электронного ключа

9 поочередно подключаются к преобразователю 2.

Вакуумметр работает следующим об- 45 разом.

Генератор 10 стабильного тока при протекании тока по держателям 7 и 8 и ветвям нагревателя 4 и 5 задает тепловой режим работы преобразователя 2, При этом ЭДС, развиваемая термопарным спаем 3, соответствует текущей температуре середины нагревателя преобразователя 2 ° Электронный ключ 9 поочередно подключает выход преобразователя 2 к выходу генератора 10 стабильного тока или к измерительному входу цифрового милливольтметра 11, который управляет работой электронного ключа 9 с помощью синхроимпульса "Конец интегрирования", снимаемого с его электронной схемы, причем, нагрев производится во время цикла обратного интегрирования в ол ьтме тра .

Таким образом, на световом индикаторе вольтметра 11 постоянно высвечивается текущее значение ЭДС термопарного спая 3, которое является мерой остаточного газового давления, определяемого по заранее снятой калибровочной зависимости остаточное давление-ЭДС для используемой пары материалов, образующих преобразователь 2.

Выполнение держателя из того же материала, что и соединяемый с ним отрезок проводника 4 или 5, исключает образование паразитных термоспаев между материалами преобразователя и держателей,искажающих ЭДС измерительного спая 3,Выполнение отрезков проводников

4 и 5 с равным электрическим сопротивлением важно для обеспечения равномерности теплового поля в области термопарного спая 3 в рабочем режиме преобразователя 2, Пример выполнения вакуумметра.

Преобразователь 2 может быть выполнен из материалов HP-10 (сплав никель-рений) и BP-20 (сплав вольфрамрений) с удельным электрическим сопротивлением, соответственно, 0,26 и

0,25 мкОм/м. Длина и диаметр отрезков проводников, соответственно, 30 мм и

0,05 мм обеспечивают температуру в центре преобразователя около 250 С при токе накала 100-120 мА. Исходя из требования минимального разогрева током накала держателей 7 и 8, выполненных также из НР-10 и ВР-20, показано, что их геометрические размеры слабо критичны к электрической мощности преобразователя 2 и для практических целей достаточно брать диаметр держателя в 2-3 раза большим диаметра проводников преобразователя при минимальной длине держателя 0,30,5 от длины проводника. Калибровка манометрического датчика производится по известному датчику ПМТ-2 путем построения зависимости остаточное давление — ЭДС при фиксированных токах накала.

Преобразователь 2 может быть также образован отрезками проводников из

4 материалов нихром Х20880 и ВАР-5 с стабильного тока может быть любого электрическими сопротивлениями 1 031,13 и 0,135 мкОм/м при 20 С с коэф-фициентами теплопроводности 14 и Ф о р м у л а и б з о Р

90 Вт/м К соответственно, В качестве электронного ключа 9 удобно использовать транзисторную или тиристорную схему. Генератор 10

КоРРектоР Л.Патай

Заказ 6839/47 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Преобразователь 2 помещен внутрь стеклянного или металлического объема, имеющего два герметичных токоввода — держатель и патрубок для присоединения к вакуумному тракту. Для измерений можно использовать любой цифровой вольтметр, например В7-22, В7-21, согласовав период синхроимпуль- 15 са конца интегрирования с тепловой инерционностью подогревателя.

Составитель М.Жуков

Редактор И.Касарда Техред M.xoäàíè÷

Вакуумметр, содержащий герметичHblH корпус с двумя держателями, концы которых соединены с преобразователем в виде термопарного спая, образованного двумя отрезками проводников из разнородных материалов, и регистратор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения постоянной времени преобразователя, отрезки проводников имеют равное электрическое сопротивление, а каждый держатель выполнен из того же материала, что и соединенный с ним отрезок проводника.