Теплоэлектрический манометр
О П И СА Н И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Юоез Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 28.l.1971 (№ 1615279/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.1Ч.1972. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 2Х1.1972
М. Кл. С 01l 21/14
Комитет по делавт изобретений и открытий при Совете Министров
СССР ДК 531.788 6(088.8) Авторы изобретения
А. Г. Щербина и А. П. Садиков
Специальное конструкторское бюро Института полупроводников
АН СССР
Заявитель
TEllË0ÇË ЕКТРИЧ ЕСКИ Й МАНОМЕТР
5 где 1
15
Т,,—
Изобретение может быть использовано при измерении низких давлений в диапазоне от
760 мм рт. ст. до 10 — ли рт. ст.
Известные теплоэлектрические манометры, содержащие размещенные в корпусе термочувствительный элемент и токоподводы, обладают узким диапазоном измерения и нслпнейностью выходной характеристики.
Для расширения диапазона измерений и линеаризации выходной характеристики в предлагаемом манометре термочувствительный элемент выполнен в виде двух объемных полупроводниковых элементов с общим ореоренным торцом, установленных на электроизоляционных основаниях, к каждому из которых подсоединен токоподвод.
1-1а фиг. 1 изображен описываемый манометр, включенный в измерительную схему.
Манометр содержит корпус 1, выполненный из теплопроводного материала, термочувствнтельный элемент 2, выполненный в виде двух объемных полупроводниковых элементов 8 и
4 с общим оребренным торцом 5, которые установлены на электроизоляционных основаниях б и 7 и токоподводы 8 и 9. Термочувствительный элемент 2 представляет собой тепловой насос и является одновременно нагревателем и измерительной термопарой. К манометру подключены стабилизатор тока 10 п схема 11 питания н измерения э.д.с.
Падение напряжения на термоэлементе 2 (тепловом насосе) выражается следующей зависимостью и=т+-1(т„— т„) рабочий ток питания термоэлемснта 2, а; активное сопротивление ветвей термоэлемента 2, ол; коэффициент термо-э.д.с. термоэлемента 2, в/ К; температура основания термоэлемента 2 (холодного спая), равная температуре окружающей среды, C; температура оребренной поверхности торца 5 (горячего сная), С.
Количество тепла, выделяемое горячим спа20 ем при I =consf, пропорционально температуре горячего спая: Я,=1.1 1„, т. е. с увеличением степени разрежения уменьшается тепловой поток через разреженную среду и, следовательно, тепловыделения на горячем спае
25 растут, увеличивая температуру горячего спая.
Эта особенность термоэлектрического теплового насоса в отличие от полупроводниковых термометров сопротивления (нагревателей), в которых с ростом их температуры тепловыде30 ления из-за уменыпенпя сопротивления пада336553
71 исследуемому Оскс:"
47иг 1
/О й1 10 10 Ю 9 й7 Рмм.pmст
Ри2. Г
Составитель О. Полев
Техред Е, Борисова
Корректор T. Гревцова
Редактор С. Хейфиц
Заказ 1526717 Изд. № 616 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ют, является весьма благоприятной, так как способствует увеличению чувствительности термоэлектрического манометра.
В теплоэлектрическом манометре о степени разрежения газов можно судить по значению падения напряжения на термоэлементе 2 7=1Р+1(Тг — T,.), так как в правой части все величины постоянные за исключениемтемпературы горячего сная Т„, которая изменяется от степени разрежения газов.
Зависимость э.д.с. измерительной термопары от давления U=f(p) представлена на фиг. 2, где видно, что, выходная характеристика манометра U=f(p) для интервала давления от 10 †до 760 я1м рт. ст. линейна.
Предмет изобретения
Теплоэлектрический манометр, содержащий размещенный в корпусе термочувствительный элемент и токо подводы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений и линеаризации выходной характеристи10 ки, в нем термочувствительный элемент выполнен в виде двух объемных полупроводни,ковых элементов с общим оребренным торцом, установленных на электроизоляционных основаниях, к каждому из которых подсоеди15 нен токоподвод.
