Датчик теплоэлектрического манометра сопротивления

 

ДАТЧИК ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАНОМЕТРА СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий корпус, внутри которого на токоподаодах закреплен термочувствительный , выполненный в виде нити, имеющей снаружи металлическое покрытие, от л и ч а ю щ И и с я тем, что, с целью повышения стабильности градуировочной характеристики манометра, гнить выполнена из вольфрамрениевого сплава, а покрытие - из родия. i СО f J L 00 СП эо

0358 А

Q93 (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

309 6 01 L 21

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг. 1 (21) 3429086/18-10 (22) 21,04.82 (46) 07.09.83. Бюл. М 33 (72) Д. В. Быков, В. E. Вислоух, Г.Д. Глебов, В.С. Елисеев и О.И. Кондрашова

3 (71) Московский институт электронного машиностроения (53) 531.788(088.8) (56) 1. Лекк Дж. Измерение давления в вакуумных системах. t1., 1966, с. 55-62.

2. Ogrirt Т. Proc of the 7 в international Vacuum Congr. Иеппа, 1977

V.1, р. 149-152 (прототип). (54) (57) ДАТЧИК ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ИАНОМЕТРА СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий корпус, внутри которого на токоподводах закреплен термочувствительный элемент, выполненный в виде нити, имеющей снаружи металлическое покрытие, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности градуировочной характеристики манометра, Нить выполнена из вольфрамрениевого сплава, а покрытие -. из родия.

1 10

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к датчикам теплоэлектрического манометра сопротивления (Пирани), применяемым для измерения давлений ниже 10 Па.

Известны манометрические лемпыдатчики с чувствительным элементом в форме нити из вольфрамовой или пла" тиновой проволоки диаметром около

25 мкм, концы которой приварены к двум траверсам-токовводам Щ .

Однако плохая чувствительность известных устройств не позволяет измерять давления ниже 0,05 Па.

Известна также лампа-датчик тепло" .электрического манометра сопротивления, содержащая биметаллическую нить накала - позолоченную вольфрамовую проволоку диаметром 10 мкм (2) .

Вследствие малого коэффициента излучения золота (по сравнению с вольфрамом или платиной) и достаточно большего удельного электрического сопротивления вольфрама такой мано" метр сразу после его изготовления весьма чувствителен. Однако стабильность градуировочной характеристики манометра быстро падает, так как тонкое (0,8- 1,5 мкм) золотое покры" тие на вольфраме неустойчиво, технологические прогревы изменяют его коэффициент излучения настолько, что чувствительность падает по сравнению с первоначальной на два-три порядка величины и в дальнейшем не выходит за пределы 5-10 Па. Утолще-4 ние покрытия невозможно, потому что электрическое сопротивление и температурный коэффициент сопротивления золота примерно вдвое ниже, чем у вольфрама.

Цель изобретения - повышение стабильности градуировочной характерис-.. тики манометра.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике теплоэлектрического манометра сопротивления, содержащем корпус, внутри которого на токоподводах закреплен термочувствительный элемент, выполненный в виде нити, имеющей снаружи металлическое покрытие, нить выполнена из вольфрамрениевого сплава, а покрытие - из родия.

Физические причины высокой работоспособности такого прибора заключаются в следующем. Родий имеет более низкий коэффициент излучения (0,016) по сравнению с другими подходящими металлами, например(платиной 0,047), 40358 2 вольфрамом (0,032), золотом (0,02), .при 100 С, что непосредственно уменьшает паразитное рассеяние энергии.

Удельные электрические сопротивления Р обеих составных частей нити более благоприятны, нежели у золоченого вольфрама.

Вольфрамрениевый О 10 Ом см сплав (BP-20) 51,9 (1200 К)

1О Роди и 6,6 (1oooc)

Вольфрам (ВЧ) 5,87 (100оС)

28,2 (1200 К)

Золото 2,97 (100 С)

В отличие от системы вольфрамзолото родированная поверхность вольфрамрениевого сплава не изменяет свои лучеиспускательные свойства при длительных и неоднократных прогревах до

700-800 С. Эта неизменность хорошо

2р выражена при минимальных толщинах родиевого слоя, что дает возможность использовать очень тонкие покрытия. и, следовательно, тонкие нити, В соответствии с этим обеспечивается ста25 бильность чувствительности манометра.

На фиг, 1 показана конструкция датчика; на фиг. 2 - разрез А-А на

Фиг. 1.

Датчик содержит нить .1 накала с внешним диаметром около 6 мкм и длиной 100- 120 мм, которая приварена к молибденовым токовводам 2 стеклянной оболочки 3 лампы -.÷åðåç никелевые прокладки 4. Для надежного подсоединения к радиоизмерительной схеме внешние концы вводов снабжены паяными хвостиками 5 из платины или серебра, Нить накала изготовлена из вольфрамрениевого сплава и покрыта снаружи слоем 6 металлического родия толщиной

0,1-0,15 мкм.

8 результате снижения излучательной способности нити накала, увеличения. ее электрического сопротивления (на единицу длины) и устойчивости

1нити к прогревам нижний предел чувствительности манометра по давлению составляет около 10 Па при неизменности рабочих характеристик в течение минимум 10000 ч, 50

Если толщина слоя родия заметно превосходит 0,15-0,2 мкм, чувствительность прибора падает из-за роста электропроводности нити (на единицу длины). Если она меньше 0,1 мкм, излучательные, а следовательно, и электрические характеристики манометра становятся неустойчивыми.

Составитель О. Полев

Редактор А. Огар . Техред A.Áàáèíåö

Корректор В. Бутяга

««

Тираж 873 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 О Москва й" 4 5

Заказ 6919/46

3 35,, 35, Раушская наб., д. /

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1040358

По сравнению с конструкцией мано- - автоматики вместо дорогостоящих метрических ламп типа ЛТ-2, ЛТ-6 и . -. ионизационных приборов, оказыват.п. высокая работоспособность пред- ., ющих сильное влияние .на концентлагаемого датчика дает возможность рацию и состав контролйруемой . использовать его в схемах вакуумной — среды.