Тепловой вакуумметр

О П И С А Н И Е (и) 491858ИЗОБРЕТЕНИЯ Свдэ ьввэтскив Социалистических Республик(51) М. Кл. б 011 21 осударственныи комитет овета Министров СССР 3) УДК 531.788(088.8) о делам изобретени и открытий. А, Зайцев и Б. П. Козырев Ленинградский ордена Ленина электротехнический инсгит им, В. И, Ульянова (Ленина)(54) ТЕПЛОВОЙ ВАКУУМ Изобретение относится к теплоэлектрическим вакуумметрам с манометрическим преобразователем типа Пирани, работающим в конвенционном режиме охлаждения.Большинство разработанных конвекцион ных манометров основано на создании режима вынужденной конвекции для охлаждения чувствительного элемента, что значительно усложняет конструкцию и эксплуатацию датчика. Датчики давления с естественной кон векцией обычно представляют собой различные модификации манометра сопротивления типа Пирани, работающие на принципе изменения интенсивности конвекционного режима охлаждения нагретого элемента при измене нии давления окружающего газа,Известны тепловые вакуумметры, содержащие манометрический преобразователь типа Пирани с двумя термочувствительными нитями накала, включенными в плечи мостовой чзмерительной схемы.При работе в конвекционном режиме эти вакуумметры обладают недостаточной точностью измерения и стабильностью показаний.Для повышения точности измерения и стабильности показаний при работе в конвекционном режиме в предлагаемом вакуумметре термочувствительные нити накала манометрического преобразователя расположены перпендикулярно друг другу и ориентированы в З 0 пространстве одна в горизонтальном, а другая - в вертикальном направлении.В данном преобразователе используется зависимость от давления разности конвекционных тепловых потерь в режиме естественной конвекции вертикальной и горизонтальной идентичных систем нитей, нагреваемых электрическим током.На фиг. 1 изображена принципиальная схема описываемого вакуумметра; на фиг.2 - градуировочная кривая опытного образца конвекционного преобразователя при ра. боте его в комплекте,с вакуумметром ВТ.Манометрический преобразователь содержит металлический баллон 1 из материала с высокой теплопроводностью. Баллон 1 играет роль пассивного термостата в равномерном распределении колебаний температуры окружающей среды на две идентичные системы нитей 2, 3 накала, ориентированных внутри баллона 1 в вертикальном и горизонтальном направлениях. В качестве систем нитей 2 и 3 могут быть натянуты одиночные нити или спирали, Для снижения инерционности и повышения чувствительности необходимо выбирать нити 2 и 3 с минимальной площадью поперечного сечения из материала с высоким температурным коэффициентом сопротивления и достаточно большим удельным сопротивлением. Система натяжения 4, 5 и токоподводов 6, 7, 8 должна обеспечить минимальный отвод тепла по ней. Патрубком 9 преобразователь подсоединен к вакуумной системе, в которой измеряют давление. Нити 2, 3 составляют два плеча моста Уитстона, два других плеча 10, 11 которого представляют собой активные сопротивления, Для уравновешивания моста Уитстона предусмотрено регулировочное сопротивление 12. Мостовая схема питается от источника 13. Сигнал рассогласования моста измеряется измерительным прибором 14.При дифференциальном включении идентичных систем нитей 2, 3 в мостовую схему и симметричном расположении их относительно корпуса баллона 1 сигнал рассогласования моста, в котором два других плеча 10 и 11 равны между собой, появляется лишь при возникновении конвекционного режима охлаждения нагретых нитей 2, 3 за счет различной интенсивности конвекционного режима охлаждения для вертикально и горизонтально натянутых систем нитей 2 и 3. По мере повышения измеряемого давления возрастают и конвекционные потери нагретых нитей 2, 3, все заметнее сказывается различная ориентация их в пространстве, и, соответственно, растет сигнал рассогласования мостовой схемы. Г 1 ри некоторой практической неидентичности плеч мостовой схемы уравновешивание моста может быть достигнуто при помощи сопротивления 12 при выбранном значении давления, например, 1,3 10 Н/м- или при атмосферном давлении.Вакуумметр может работать в режиме постоянной температуры (сопротивления) и в 5 режиме моста постоянного тока или постоянного напряжения.Градуировочная кривая вакуумметра по сухому воздуху для диапазона давлений 1,310 - 1 10 Н/м (10 - 760 мм рт. ст.) приве дена на фиг. 2 при токе питания моста, равном 122 мА.При отключении горизонтально натянутойнити 3 и включении вместо нее соответствующего активного сопротивления преобразова тель становится аналогичен серийному манометрическому преобразователю типа МТдля работы в режиме постоянной температуры в комплекте с вакуумметром ВСБв диапазоне давлений 1030 мм рт. ст.20Формула изобретенияТепловой вакуумметр, содержащий мапометрический преобразователь с двумя термо- Ч чувствительными нитями накала, включенными в плечи мостовой измерительной схемы, блок питания и регистрирующий прибор, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и стабильности показ 0 заний при работе в конвекционном режиме,одна нить накала расположена горизонтально, а другая - вертикально.", д 8 е по Ю Ц Я Р 7" 6 б; т:. г.Я Составитель О. Полев вред Е. Митрофанова Хейфиц Редактор Тираж 902комитета Совета Мипистров Сретеиий и открытий35, Раугиская пай, д 4 1 ПодписноеСР;5 а к Типографии. ир. Сапунова, 2 9214 Изд, Ь"в 198 11-1 ИИПИ Государственного по делам иао 1 5035. Москва, 71