Способ измерения вакуума и устройство для его осуществления

(1)5 С 01 1. 2 / ков СССР 983 И У изм спал Цель сти лияния темпотерь ения в епла ерипри нагр эистора вателя ния темиже втор вызаданного выключени начения путем включени его отн ектричесг,ревающей средыся завис сительно газов тока определяе сть ско ительно с нои технике и може для измерения вакуЦельиэобретени ности измерения пу ть использовано- повышение точем устранения влия овой среды и пония температуры га терь тепла за счет конвекции и излучение быстродействия.на функциональнаяеского вакуумметра,я, а также повьпп Йа фиг. привед ема теплоэлектриГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ ОСА(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВАЕУУМАРОДСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВПЕНИЯ(57) Изобретение относится ктельной технике и может бытьзовано для измерения вакуума.изобретения - повышение точно мерения путем устраненипературы газовой средыза счет конвекции и иэл од нагревания. Для этого нии термочувствительного манометрического преобра шепервого заданного зна ратуры и его охлаждении и теплообмена между пре Изобретение относится к измеритель 1700405 А 1.нагретым термочувствительным реэисто=ром и газовой средой от остаточногодавления. Осуществляется измерениевремени охлаждения термочувствительного резистора при заданном интервале изменения разности его температуры и температуры газовой среды, по ко1торой определяется измеряемое давление, Вакуумметр содержит измерительный мест 1 с термочувствительным резистором 2 и с реэистивным датчиком 3температуры газовой среды, дифференциальный усилитель 4 раэбаланса измерительного моста 1, электронныйключ 5, формирователь 6 импульсов, источники питания 7 измерительного моста 1 и 8 термочувствительного резистора 2, эадатчики 9 и О, соединенные с входами компараторов 11 и 12,элементы И-НЕ 13 и 14, образующиетриггер, генератор 15, счетчик 16 ирегистр 17. Резистивный датчик 3 отслеживает изменение температуры га,зовой среды. Счетчик 16 обеспечиваетподсчет импульсов в течение времениохлаждения. 2 с,п,ф-лы, 2 ил,реализующего предлагаемый способ из-мерения вакуума;-на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие способ измере- ния и принцип работы устройства.Теплоэлектрический вакуумметр, осуществляющий предлагаемый способ измерения вакуума, содержит измерительный мост 1 с термочувствительным резистором 2 манометрического преобразователя в одном плече и с резис 700405тивным датчиком 3 температуры газовой среды в другом плече, дифференциальный усилитель 4, электронныйключ 5, формирователь 6 импульсов,источник 7 питания измерительного моста, источник 8 питания термочувствительного резистора 2, задатчики 9 и10 напряжения, компараторы 11 и 12элементы И-НЕ 13 и 14, образующие триггер, генератор 15, счетчик 16 и резистор 17. Дифференциальный вход усилителя 4 подключен к выходной диагонали измерительного моста 1. Источник 8 питания подключен через электронный ключ 5 к точке соединения выходной диагонали измерительногомоста1 и термочувствительного резистора 2,Компараторы 11 и 12 соединены первымивходами с выходом усилителя 4, вторыми - с выходами эадатчиков 9 и 10, авыходами - с первыми входами элементов И-НЕ 13 и 14, образующих .триг"гер, выходы. которых соединены с ихвторыми входами друг друга. Третий .25вход элемента И-НЕ 14 соединен с управляющим входом электронного ключа 5 ивыходом формирователя 6 импульсов, аего выход - с входом К установкисчетчика 16, с входом записи С регистра 17, с входом формирователя 6импульсов.Информационный вход регистра 17соединен с выходом счетчика 16, входкоторого соединен с выходом генератора 15,1.В соответствии с предлагаемымспособом измерения вакуумметр рабо,тает следующим образом.Термочувствительный резистор 2 помещают в газовую среду, давление которой необходимо измерить. Резистивный датчик 3 отслеживает температуру ВР газовой среды (фиг.2 а) . В . 45момент времеви сМ начала измеренийформирователь 6 импульсов формируетимпульс напряжения нулевого уровня(Фиг.2 ж), например, по сигналу внешнего запуска или при подаче напряжения питания на вакуумметр; Нулевымуровнем электронный ключ 5 открывается, термочувствительный резистор 2подключается к источнику 7 питанияи нагревается током 1, (Фиг.2 б). В течение времени формирования импульсаотдо С термочувствительный" резистор 2 нагревается до температуРы ф = ерр превьппающей заданное задатчиком 9 первое значение температуры 6 (фиг,2 в),При этом триггер на элементах 13 и 14 находится установленным в единич- . ное состояние. В момент времени 1 на выходах компараторов 11 и 12 установлены единичные уровни, начинается охлаждение термочувствительного резистора 2 по закону6= 6 -(бпср)-ехр(Я )Сшсгде 6(й) - текущее значение температуры термочувствительного резистора 2;ш - масса нити термочувствительного резистора 2;с - удельная теплоемкостьматериала нити;С =ЬР - тепловая проводимостьсреды,Р - давление газа;Ь - коэффициент пропорциональности;- текущее время.При достижении разности температур термочувствительного резистора 2 и газовой среды первого заданного значения 9 - Ос = 6 в момент временина выходе компаратора 11 устанавливается нулевой уровень (фиг.2 д).На выходе элемента 14 устанавливается логический "0" (фиг,2 е) . Снимается обнуление счетчика 16 по входу Кр на- чинается подсчет импульсов опорной частоты генератора 15. При достижении разности температур 6- Вср =бур определяемой задатчиком 10, на выходе компаратора 12 устанавливается нулевой уровень. На выходе элемента 14 в этот момент времени й формируется логическая "1", осуществляется перезапись кода числа подсчитанных импульсов аа интервал времени С , Сав регистр 17, обнуление счетчика и за;пуск Формирователя 6 импульсов. Осуществляется последукаий разогрев и охлаждение термочувствительного резистора 2. Цикл измерения повторяется снова. При этом в течение всего цикла отслеживается изменение температуры газовой среды, что обеспечивается введением в состав измеритель-, 1700405тельного реэистора, выход дифференциального усилителя подключен параллельно к первым входам первого и второго компараторов, к вторым входам ко-торых подключены соответственно первый и второй задатчики напряжения, выходы первого и второго компараторовподключены к первым входам первого ивторого элементов И-НЕ, причем выход 10первого элемента И-НЕ подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, авыход второго элемента И-НЕ подключенк второму входу второго элемента И-НЕ,выход которого подключен к входам установки нуля счетчика и регистра и квходу формирователя импульсов, выход .которого подключен к третьему входувторого элемента И-НЕ и к управляющему входу электронного ключа.1700405 оставитель А.Зосим Редактор Н тор А.Обруча ехред А.Кравчук акаэ 4461 Тираж Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 и ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1