В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Термопарный манометр
Измерение и контроль вакуума - Контрольно-измерительная аппаратура

Измерять температуру нагретой нити можно не только мо­стом Уитстона, но и термопарой. Такое решение было предло­жено впервые Фёге [31] в 1906 г. В общем чувствительность термопарных манометров, измеренная как изменение мощности выходного сигнала, которое приходится на единичное изменение давления, меньше, чем у теплоэлектрических манометров сопротивления.

 

 

 Очевидно, что термопарный манометр сложнее, чем манометр сопротивления, из-за монтажа дополнительных элементов. Термопару можно крепить к нагреваемой нити с по­мощью точечной сварки или пайки серебром. Хотя сварка и требует некоторой осторожности и определенного навыка, она обеспечивает наиболее надежное соединение. Харт и Элкин [32] разработали довольно простой способ присоединения термопары к нитям диаметром до 0,025 мм с помощью силикатного клея, создающего хороший тепловой контакт и обеспечивающего элек­трическую изоляцию между термопарой и нагреваемой нитью1).


В литературе [33—35] неоднократно сообщалось о простых термопарных манометрах. Рассмотрим самые существенные особенности таких приборов. Веббер и Лейн [36] задались целью сконструировать простой и экономичный манометр (фиг. 39).

 

 

Проволоки из хромеля CC и алюмеля AA припаяны твердым припоем к никелевым вводам. (Элементом, измеряющим темпе­ратуру, служат крестообразно соединенные проволочки из хро­меля и алюмеля. Никелевые вводы-траверсы скреплены пирек-совой распоркой Р. Для работы во всем диапазоне измерений вплоть до 1 тор используется режим постоянного тока (150 ма).

О манометре иной конструкции (фиг. 40) сообщается в ста­тье Данлепа и Трампа [37].

В серийном манометре «Метровак» используется нить длиной менее 1 см. При рабочей температуре нити около 1000 C мано­метр потребляет ток 5 ма при напряжении 1 в. Столь малая мощность позволяет использовать для этого манометра сухую батарею с напряжением 1,5 в, обеспечивающую непрерывную работу прибора в течение 2 лет. Несмотря на малое потребление энергии, мощность выходного сигнала манометра (6 мв на со­противлении 12 ом) позволяет ставить на выходе стрелочный прибор. Нагреваемая нить и термопара настолько миниатюрны, что умещаются в стеклянной колбе объемом около 1 см3.

Хотя уменьшение длины нити нагревателя снижает чувстви­тельность в области низких давлений, однако полное изменение

 

 

тока выходного сигнала при изменении давления от нуля до атмосферы не зависит от длины нити. Это означает, что с умень­шением мощности питания диапазон измерения сдвигается в область более высоких давлений. Для иллюстрации этого поло­жения на фиг. 41 приведены градуировочные кривые трех мано­метров, которые отличаются' друг от друга главным образом длиной нити нагревателя.

Бенсон [38] описал несколько конструкций термопарных ма­нометров, каждый из которых был разработан для определен­ного диапазона измерения. На фиг. 42 ясно видна разница между проградуированными в единицах давления шкалами трех манометров (производство фирмы «Гастингс Рейдист»). В ма­нометре DV4 используются короткие сваренные в стык провод­ники, минимальная длина которых ограничена только экономич­ностью изготовления. Такая конструкция позволила сдви­нуть диапазон измерения в сторону высоких давлений. Нити у манометров двух других типов толще: у DV3 их диаметр в 8 раз больше, чем у DV4. Все манометры этой серии имеют по три термопарных спая (А, В и С), включенных по электрической схеме, показанной на фиг. 43. Для нормальной работы всех термопар в качестве источника питания необходимо использо­вать переменное напряжение, снимаемое с обмотки трансформа­тора, которая имеет вывод от средней точки, чтобы через изме­рительный прибор постоянного тока протекала по возможности минимальная переменная составляющая.

Выходный прибор ре­гистрирует в этом случае только термо-э. д. с, которая соответ­ствует средней температуре нагретых проволок. Термопарный спай С включен в обратном направлении последовательно с дву­мя другими спаями и током не нагревается, благодаря чему его сигнал зависит только от температуры окружающей среды, но не от давления. Таким образом, этот термопарный спай обеспечи­вает температурную компенсацию. Бенсон, исследовавший и инерционность своих манометров, показал, что постоянная вре­мени манометров с тонкими проволоками существенно умень­шается благодаря уменьшению их тепловой инерции. Постоян­ную времени манометров с самой тонкой и самой толстой прово­локами он оценил соответственно величинами 0,08 и 10 сек [39].

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 138 гостей на сайте
=
Рейтинг@Mail.ru