Свойства вакуума |
Особенности вакуумных систем |
контрольно-измерительная аппаратура |
Течеискатели |
Вакуумные материалы |
Уплотнители и и смазки |
Вакуумные вентили и переходники |
Запорные устройства |
Способы соединения вакуумных систем |
Общие принципы |
Подбор вакуумных насосов |
Масляные средства откачки |
Вакуумометрические приборы |
Вакуумные установки |
Сорбционные средства откачки |
Физические явления в вакууме |
Тепловые вакуумметры |
Разное - Применение вакуумной техники |
Действие тепловых вакуумметров основано на зависимости теплопроводности газа от давления. Основными элементами любого теплоэлектрического манометрического преобразователя являются нагреваемое тело и холодное тело большой теплоемкости и постоянной температуры, между которыми осуществляется передача тепла. Во всех преобразователях нагреваемым телом является нить накала, а телом с постоянной температурой и большой теплоемкостью — корпус прибора. На рис. 6-4 схематично изображен наиболее распространенный термопарный манометрический преобразователь ПМТ-2 В баллоне ![]()
расположена нить накала 2, к средней !очке которой приварена термопара 3 С помощью измерительного блока вакуумметра через нить накала пропускается электрический ток постоянной величины В результате прохождения тока в нити накала выделяется определенное количество тепла. Такое же количество тепла нить должна отдать в результате теплопроводности и излучения, т. е. должен сохраняться баланс подводимого и отводимого тепла
При изменении давления в баллоне преобразователя, например при его увеличении, теплопроводность газа изменяется (увеличивается). Нить чакала при этом остывает. Понижение температуры нити вызывает уменьшение количества тепла, отводимого в результате теплового излучения и теплопроводности нити. Таким образом, через некоторое время при той же подводимой мощности снова устанавливается баланс, но при меньшей температуре нити. Снижение давления имеет обратное действие, т. е. баланс подводимого и отводимого тепла установится при большей температуре. Температура нити, измеряемая термопарой с помощью измерительного блока вакуумметра, в данном случае будет служить мерой давления
![]() Рис. 6-6. Блок-схема вакуумметра сопротивления.
Другой тип теплоэлектрического манометрического преобразователя — манометрический преобразователь сопротивления МТ-6 — показан на рис 6-5. Преобразователь представляет собой баллон 1, в центре которого натянута нить накала 2. Действие вакуумметра сопротивления основано на изменении сопротивления нити при изменении ее температуры. Различают три режима работы вакуумметра сопротивления: 1) режим постоянного напряжения; 2) режим постоянной температуры нити; 3) режим постоянного тока Отечественные вакуумметры работают в режиме поддержания постоянной температуры нити Включение манометрического преобразователя в измерительную мостовую схему измерительного блока показано на рис 6-6 При атмосферном давлении вакуумметр калибруется таким образом, чтобы стрелка прибора стояла на конце шкалы При понижении давления начнет расти температура нити и сопротивление нити увеличится Напряжение возникшего разбаланса моста по цепи обратной связи поступит на вход усилителя Выходное напряжение усилителя, оно же напряжение питания моста, уменьшится Соответственно уменьшится ток питания преобразователя, и сопротивление (температура) нити вернется к величине, близкой к исходной. Напряжение питания моста выводится на показывающий прибор вакуумметра и является мерой давления Вакуумметры сопротивления работают с большими токами в измерительных цепях, чем термопарные вакуумметры, имеют более широкий диапазон измеряемых давлений и в настоящее время представляются более перспективными Отечественной промышленностью выпускается серия тепловых вакуумметров, основные характеристики которых приведены в приложении 10. Тепловые вакуумметры применяются для измерения давления любых газов и паров, химически не воздействующих на материал преобразователя. Показания теплового вакуумметра в соответствии с типовой градуировочной кривой по сухому воздуху отличаются не более чем в 1,5 раза от действительного давления газа в системе при измерении давления большинства газов, в том числе и паров воды. На точности показаний вакуумметра сказываются отклонения напряжения питающей сети, температура корпуса преобразователя, причем погрешность тем больше, чем выше измеряемое давление. Дополнительная погрешность, вызванная колебаниями температуры окружающей среды, в отдельных случаях может значительно превышать основную погрешность вакуумметров. У манометрических преобразователей сопротивления в процессе работы наблюдаются постоянный рост сопротивления нити и соответственно дрейф нуля прибора. Особенно сильный дрейф наблюдается после резкого повышения температуры и давления с 10-4— 1 Па. Причины, вызывающие необратимое старение нити, это уменьшение диаметра нити в результате окисления и испарения и изменение структуры поверхности нити. Увеличение сопротивления нити ведет к увеличению погрешности измерений, в особенности в области низких давлений. Поэтому периодический контроль сопротивления нити будет весьма полезен. Не следует производить измерения сопротивления нити преобразователя с помощью приборов, аналогичных Ц 435 (тестер), так как большие токи, пропускаемые при этом через нить, могут вызвать перегорание нити, если прибор откачан. Измерения необходимо производить мостовой схемой и приборами с большим внутренним сопротивлением. В процессе эксплуатации довольно часто наблюдается «замасливание» преобразователя, например, при отсутствии в вакуумной системе защитных ловушек, которое приводит к изменению показаний вакуумметра. Для восстановления характеристик преобразователей их последовательно промывают бензином и ацетоном или спиртом. Преобразователь необходимо промыть сразу после того, как обнаружено его «замасливание». Включение «замасленного» преобразователя при низком давлении, порядка 10-1 Па (10-3 мм рт. ст.), может привести к необратимым изменениям характеристик преобразователей.
|
= | |