Тепловой вакуумметр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4(51) С 01 1, 21/10 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ(54)(57) держащий атуцером щенным в том, под ния, и у ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Омский ордена Ленина заводточных электрических приборов(56) 1, Патент ВеликобританииУ 1110619, кл. С 1 М , 1966.2. Авторское свидетельство СССВ 538259, кл. С 01 1. 21/12, 1976(прототип)1; ТЕПЛОВОЙВАКУУИМЕТР, совыполненный с подводящим прозрачный корпус с разменем нагревательным элеменлюченным к источнику пита-азатель давления, о т л и-й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в нем нагревательный элемент выполнен с переменным по длине электрическим сопротивлением, а указатель давления выполнен в виде тврмоиндикаторногопокрытия, нанесенного на поверхностьнагревательного элемента.2, Вакуумметр но и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в нем нагревательный элемент выполнен в виде нити переменного сечения, а указатель давления снабжен шкалой,размещенной вдоль нити,3. Вакуумметр по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в нем нагревательный элемент выполнен ввиде отдельных соединенных междусобой перемычками последовательноплоских резистнвных элементов, имеющих различные сопротивления,Изобретение относится к измерительной технике, в частности к вакуумметрам, измеряющим вакуумное давление по изменению теплопроводностисреды. 5Известны вакуумметры, содержащиеэлектрический нагреватель и датчиктемпературы, помещенные в баллон,а также преобразователь сопротивления датчика температуры в электрический сигнал и измеритель электрического сигнала И .Недостатки таких устройств состоят в сложности схемы и конструкции,что обусловлено необходимостью выполнения ряда преобразований измеряемого параметра: давления - в изменение температуры нагревателя, температуры нагревателя - в изменение сопротивления датчика, изменения сопротивления датчика - в электрическийсигнал,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату25 к предлагаемому является вакуумметр, в котором по оси баллона натянута тонкая токопроводящая нить, разогреваемая электрическим током. Путем измерения температуры нити, выполняемого измерением сопротивления нити, в таких устройствах определяют значение измеряемого параметра 21 .Недостатком вакуумметра является сложность конструкции, что связано с необходимостью применения достаточно сложных измерителей сопротивления, включающих в себя, в частности, преобразователь сопротивления нити в электрический сигнал, а также электроизмернтельный прибор (микроампер метр или милливольтметр).Цель изобретения - упрощение конструкции вакуумметра.Поставленная цель достигается тем, что в тепловом вакуумметре, 45 содержащем выполненный с подводящим штуцером прозрачный корпус с размещенным в нем нагревательным элементом, подключенным к источнику питаения и указатель давления, нагрева тельный элемент выполнен с переменным по длине электрическим сопротивлением, а указатель давления выполнен в виде термоиндикаторного покрытия, нанесенного на поверхность нагрева тельного элемента.Нагревательный элемент может быть выполнен в виде нити переменного сечения, а указатель давления снабженшкалой, размещенной вдоль нити.Нагревательный элемент может бытьвыполнен также в виде отдельных соединенных между собой перемычкамипоследовательно плоских резистивныхэлементов, имеющих различные сопротивления.Указанное выполнение вакуумметрапозволяет упростить его конструкциюза счет исключения сложных преобразователей сопротивления в электрический сигнал и измерителя электрического сигнала, а также за счет совмещения функции чувствительного элемента, указателя отсчетного устройстваи элементов шкалы отсчетного устройства в одном конструктивном.элементе - нагревательном элементе, покрытом термоиндикаторным покрытием.На фиг. 1 показана схема предложенного теплового вакуумметра; нафиг. 2 - вакуумметр, у которого нагревательный элемент выполнен в виде ряда плоских резистивных элементов.Вакуумметр содержит баллон 1,в котором помещен нагревательныйэлемент в виде нити 2, покрытый термоиндикаторным составом 3, а такжешкала 4, установленная вдоль нити 2.Баллон 1 выполнен из прозрачногоматериала, например стекла, и имеетпатрубок 5 для подключения к вакуумной системе, давление в которой подлежит измерению.Нить 2 выполнена в виде тойкогодлинного проводника, натянутого попрямой линии между токовводами 6 и 7,причем электрическое сопротивлениепроводника изменяется вдоль его длины. На.поверхность нити 2 нанесенслой термоиндикатора 3, представляющего собой обратимый термоиндикаторс критической температурой контрастного цветового перехода в пределахтемпературы нагрева нагревателя 2.Кроме того, можно использоватьдля покрытия резистора гистереэисныйтермоиндикатор, обладающий свойствомизменять цвет при достижении некоторой пороговой температуры н оставаться в таком состоянии длительное время независимо от уменьшения температуры,Шкала 4 может быть выполнена в виде рисок 8 с оцифрованными отметками 9, нанесенными на внешнюю или150505 4элемента при фиксированном значениитока изменяется вдоль шкалы и имеетмаксимальное значение в точке, соответствующей начальной отметке шкалы,и минимальное значение в точке, .соответствующей конечной отметке шкалы.При изменении давления газа в корпусе 1 цветовая граница зон териоиндикатора также перемещается, т.е. по1 О положению цветовой границы относительно шкалы можно определить значение измеряемого давления.При использовании гистерезисноготермоинднкатора после отключения15 теплового манометра от вакуумной системы граница цветовых зон ие возвращается к начальной точке шкалы,так как гистерезисный териоиндикатор обладает свойством "заноиииания"20 температуры,внутреннюю поверхность баллона 1вдоль нагревателя 2,Вакуумметр согласно Фиг, 2 отличается тем, что в нем нагревательный элемент 2 выполнен на подолжке10 в виде отдельных резистивных элементов 11, каждый нз которых выполнен методом напыления в виде полоски. Все элементы 11 отличаются другот друга величиной сопротивления,что достигается напьлением резисторов различной ширины нлн различнойтолщины, Элементы 11 перемычки 12соединены последовательно н покрытытермоиндикатором 3. Рядом с каждымэлеиентом 11 нанесены на подложку10 оцифрованные отметки 9. Такии образом элементы 11 кроме функций нагревательного элемента и указателявыполняют еще и функции делений шкалы,Тепловой вакуумметр работает следующюю образом,Нагревательный элемент 2 (см.фиг1) с помощью токовводов 6 и 7 25подключается к источнику питания,например стабилизатору тока, с помощью патрубка 5 манометр подключается к вакуумной системе, давление вкоторой подлежит измерению. Протекание тока по нагревательному элементу 2 приводит к его нагреванию, причем вследствие переменного сечениянагревательного элемента 2 температура также изменяется вдоль нагреватель 35ного элемента,причеипоскольку элект,рическое сопротивление элемента умень- .шается вдоль шкалы, то и температура В предложенном устройстве изменение температуры нагревательного элемента при изменении давления непосредственно преобразуется в визуальный отсчет без промежуточнык преобразований в электрический сигнал. Это упрощает конструкцию вакуумметра, так как нагревательный элемент одновременно выполняет несколвко функций- чувствительного к давлению элемента, указателя давления, а в варианте согласно фиг, 2 еще и делений шкалы. При этом исключаются такие сложные . и дорогие блоки, как преобразователь сопротивления нагревательного элемента в электрический сигнал, усилитель и измеритель электрического сигнала.