Теплоэлектрический вакуумметр

СОЮЗ СОВЕТ(%ИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 1) 401 1 21/12 ГО Е ИЗОБРЕТСВИДЕТЕЛЬСТВУ Я ПИ ТОР СКОМУ КтехническийА.Васильев 10 ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 1171701, кл. С 01 Ь 21/12, 1983.Авторское свидетельство СССР М 491858, кл. С 01 Ь 21/12, 1973. (54) ТЕПЛОЭ 31 ЕКТРИЧЕСКИЙ ВАКУУ 1 Ф 1 ЕТР (57) Изобретение относится к вакуумной манометрии и может быть использовано для измерения давления разреженного газа. Целью изобретения является уменьшение погрешности вакуумметра от изменения ориентациипреобразователя в пространстве. Дляэтого нити 12 и 13 терморезисторовимеют зигзагообразную конфигурациюиз трех равных участков, образующихв пространстве три взаимно перпендикулярных ребра куба. Нити закреплены на непроводящих опорах 4, 6 и5, 7 в местах перегибов, В терморезисторах сумма тепловых потоковтрех участков изменяется минимальнопри различной их ориентации в пространстве. Плотность теплового потокапостоянна для всех участков нитей. Понижение давления приводит к увеличениютемпературы терморезисторов и разбалансу моста, являющемуся функцией давления. 3 ил./я 1 п 45 / +- 2,41,/я 1 п 90 / + + /я 1 п 45/ Изобретение относится к вакуумнойманометрии, в частности к теплоэлектрическим вакуумметрам, и может бытьиспользовано для измерения давленияразреженного газа в вакуумных установках различного назначения.Цель изобретения - уменьшениепогрешности теплоэлектрического вакуумметра от изменения ориентации преобразователя в пространстве,10На фиг, 1 представлена схема теплоэлектрического вакуумметра; нафиг. 2 - манометрический преобразователь.Теплоэлектрический вакуумметр содержит источник 1 питания, нагрузкой которого является мостовая измерительная цепь, образованная четырьмя элементами - плечами. Одна парапротиволежащих плеч образована чувствительными элементами (терморезисторами с сопротивлениями К, и К 4),Оба терморезистора идентичны между собой и смонтированы внутри корпуса 2 преобразователя, 251 Манометрический преобразователь(фиг, 2) состоит из основания 3, нанем расположены стойки 4 и 5. На стойлках закреплены токоизолированные ЗОопоры 6-9. Через токоизолированные,опоры 6 и 7, 8 и 9 от контактных выводов 10 и 11, 12 и 13 натянуты нити терморезисторов 14 и 15 так, чтотри равных участка образуют в пространстве взаимно перпендикулярныеребра куба.Теплоэлектрический вакуумметр работает следующим образом. С помощьюрезистора К балансируют мостовуюсхему (показания милливольтметра 16устанавливают на нуль при начальномдавлении, выбранном за точку отсчета). При понижении давления температура терморезисторов К и К увеличивается, что приводит к появлениюразбаланса моста, являющегося функцией давления,Благодаря предлагаемой конфигурации терморезистора сумма тепловыхпотоков трех участков изменяется минимально при различной ориентации впространстве. Известно, что количество теплоты, отданное за счет конвекционного теплообмена 1 зависит от угла наклона поверхности и максимальнопри горизонтальном положении. Количество теплоты определяется выражением Ч=Ч Б, =Ч Б (япи) (1) где Ч - плотность теплового .потока;Бэ - эффективная площадь теплоотдачи,Б - площадь терморезистора,06 - угол между продольной осьютерморезистора и нормалью.Предлагаемая конструкция терморезистора образована тремя участкамис равной площадью Б. Плотность теплового потока Ч величина постояннаядля всех участков нити. Количествотеплоты, отдаваемое всей нитью, определяется суммой количества теплотыее участков 0 Я + 0 г + Чэ ЧБ+ Ч"уг + Ч Б- ЧЬ(я 1 п ю,) +Ь /Я 1 п , /+ Ч, Ь,/Ям,/ЧБ (/Я дп 0, / + /я 1 п / ++ /я 1 п М /),Из выражения (2) видно, что количество теплоты, отдаваемое нитью, определяется произведением суммы синусов углов наклона трех участков нитей на количество тепла, отдаваемое одним участков нити, расположенном горизонтально, Величина Ч Б постоянная. Если для упрощения расчетов принять, что тепловой поток вертикально расположенного участка нити равен нулю, а сумма /я 1 п К, + + /я 1 пЫ г+ /япЫ ) - величина, меняющаяся от минимума 2 до максимума 2,44, то также меняется и общий тепловой поток. В этом можно наглядно убедиться, рассмотрев различные положения терморезистора в пространстве.На фиг. За показаны участки нити терморезистора в осях координат ХУЕ. Для участков 1 и 3 , и с = 90, а участок. 2 - сг = 00, Отсюда йдпю,/ + /юг/ + / М,/ -В случае ориентации нити (фиг.Зв)Ркогда все три участка имеют равныеуглы наклона (о = 54,7 ), суммамаксимальна:+ /зп 54,7 / = 2 44.Таким образом, изменение теплового потока при различных положениях в пространстве у предлагаемой конструкции не превышает 20%,Применение изобретения позволяет снизить чувствительность датчика колсу положению его в пространстве на 80%. Значительно меньшее изменение чувствительности при изменении положения датчика в пространстве приводит к повышению точности и стабильности,Формула изобретенияТеплозлектрический.вакуумметр, содержащий манометрический преобразователь с двумя термочувствительныминитями накала, закрепленными на токоподводах, включенных в плечи мостовой измерительной схемы, блок питания и регистрирующий прибор, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с Ю целью уменьшения погрешности от изменения ориентации преобразователяв пространстве, в нем каждая термочувствительная нить выполнена состоящей иэ трех последовательно сое диненных равных участков, образующихв пространстве три взаимно перпендикулярных ребра куба, причем в преобразователь введены четыре непроводящие опоры, каждая нить закрепленана двух опорах в местах перегиба, асоответствующие участки нитей расположены параллельно между собой,1285327 оставитель О.Полеехред М.Ходаиич Корректор С.Шекмар Редактор А.Сабо каз 7635/4 о ком от кая роектная, 4 ород,3 Тираж 776ВНИИПИ Государственнопо делам изобретенн 113035, Москва, Ж, Рау изводственно-полиграфическое предприятие,Подписноета СССРтий