Тепловой вакуумметр

 

1. ТЕПЛОВОЙ ВАКУУММЕТР, содержащий выполненный с подводяпщм штуцером прозрачный корпус с размещенным в нем нагревательным элементсж , подключенным к источнику пита- I ния, и указатель давления, о т л ичающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в нем нагревательный элемент вьшолнен с переменным по длине электрическим сопротивлением , а указатель давления выполнен в виде термоиндикаторного покрытия, нанесенного на поверхность нагревательного элемента. 2.Вакуумметр по п. 1, о т л ичающийся тем, что в нем нагревательный элемент выполнен в виде нити переменного сечения, а указатель давления снабжен шкалой, размещенной вдоль нити. 3.Вакуумметр по п. 1, отличающийся тем, чТо в нем нагревательн ; элемент выполнен в (Л виде отдельных соединенных между собой переьашками последовательно плоских резистивных элементов, имеющих различные сопротивления. / V Фиг./ - i . А f/v fjf /jff -t tff vx - vy 6 9 9 Ю ...1им1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 01 L 21/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3691079/24 10 (22) 13. 01. 84 (46) 15. 04. 85. Бюл. И 14 (72) Ю.С. Мальцев (71) Омский ордена Ленина завод точных электрических приборов

"Электроточприбор" (53) 53 1.787(088 ° 8) (56) 1. Патент Великобритании

У 1110619, кл. С 1 N, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

В 538259, кл. С 01 L 21/ f 2, 1976 (прототип) ° (54)(57) 1; ТЕПЛОВОЙ ВАКУУИМЕТР, содержащий выполненный с подводящим штуцером прозрачный корпус с размещенным в нем нагревательным элементом, подключенным к источнику пита- ния, и указатель давления, о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в нем нагревательный элемент выполнен с переменным по длине электрическим сопротивлением, а указатель давления выполнен в виде тврмоиндикаторного покрытия, нанесенного на поверхность нагревательного элемента.

2. Вакуумметр но и. 1, о т л ич а ю шийся 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 шийся тем, что в нем нагревательный элемент выполнен в виде отдельных соединенных между собой перемычками последовательно плоских резистнвных элементов, имеющих различные сопротивления.! 150505

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к вакуумметрам, измеряющим вакуумное давление по изменению теплопроводности среды. 5

Известны вакуумметры, содержащие электрический нагреватель и датчик температуры, помещенные в баллон, а также преобразователь сопротивления датчика температуры в электри- 10 ческий сигнал и измеритель электриче ско го сигнала P) .

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 со- 20 противления датчика - в электрический сигнал.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

25 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 (2j .

Недостатком вакуумметра является сложность конструкции, что связано с необходимостью применения достаточ-35 но сложных измерителей сопротивления, включающих в себя, в частности, преобразователь сопротивления нити в электрический сигнал, а также электроизмернтельный прибор (микроампер- 40 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 питае ния и указатель давления, нагрева- 50 тельный элемент выполнен с переменным по длине электрическим сопротивлением, а указатель давления выполнен в виде термоиндикаторного покрытия, нанесенного на поверхность нагрева- 55 тельного элемента.

Нагревательный элемент может быть выполнен в виде нити переменного сечения, а указатель давления снабжен шкалой, размещенной вдоль нити.

Нагревательный элемент может быть выполнен также в виде отдельных соединенных между собой перемычками последовательно плоских резистивных элементов, имеющих различные сопротивления.

Указанное выполнение вакуумметра позволяет упростить его конструкцию за счет исключения сложных преобразователей сопротивления в электрический сигнал и измерителя электрического сигнала, а также за счет совмещения функции чувствительного элемента, указателя отсчетного устройства и элементов шкалы отсчетного устройства в одном конструктивном.элементе — нагревательном элементе, покрытом термоиндикаторным покрытием.

На фиг. 1 показана схема предложенного теплового вакуумметра; на фиг. 2 — вакуумметр, у которого нагревательный элемент выполнен в виде ряда плоских резистивных элементов.

Вакуумметр содержит баллон 1, в котором помещен нагревательный элемент в виде нити 2, покрытый термоиндикаторным составом 3, а также шкала 4, установленная вдоль нити 2.

Баллон 1 выполнен из прозрачного материала, например стекла, и имеет патрубок 5 для подключения к вакуумной системе, давление в которой подлежит измерению.

Нить 2 выполнена в виде тойкого длинного проводника, натянутого по прямой линии между токовводами 6 и 7, причем электрическое сопротивление проводника изменяется вдоль его длины. На.поверхность нити 2 нанесен слой термоиндикатора 3, представляющего собой обратимый термоиндикатор с критической температурой контрастного цветового перехода в пределах температуры нагрева нагревателя 2.

Кроме того, можно использовать для покрытия резистора гистереэисный термоиндикатор, обладающий свойством изменять 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 или

1!50505 4 элемента при фиксированном значении тока изменяется вдоль шкалы и имеет максимальное значение в точке, соответствующей начальной отметке шкалы, и минимальное значение в точке, .соответствующей конечной отметке шкалы.

При изменении давления газа s tcopnyce 1 цветовая граница зон термоин-: дикатора также перемещается, т.е. по

10 положению цветовой границы относительно шкалы можно определить значение измеряемого давления.

При использовании гистерезисного термоинднкатора после отключения

1 теплового манометра от вакуумной си стемы граница цветовых зон ие возвращается к начальной точке шкалы, так как гистерезисный термоиндикатор обладает свойством "запоминания"

20 температуры.

ИИИЗИВ Заказ 2132131 Тира 897 Gngaseaoe

Фииааа ЙШ "батавии", г. Уажрод, уа.Провктная,4 внутреннюю поверхность баллона 1 вдоль нагревателя 2.

Вакуумметр согласно фиг. 2 отличается тем, что в нем нагревательный элемент 2 выполнен íà подолжке

10 в виде отдельных резистивных элементов 11, каждый нз которых выполнен методом напыления в виде полоски. Все элементы 11 отличаются друг от друга величиной сопротивления, что достигается напьлением резисторов различной ширины нлн различной толщины. Элементы 11 перемычки 12 соединены последовательно н покрыты термоиндикатором 3. Рядом с каждым элементом 11 нанесены на подложку

10 оцифрованные отметки 9. Таким образом элементы 11 кроме функций на гревательного элемента и указателя выполняют еще и функции делений шкалы, Тепловой вакуумметр работает следующюю образом.

Нагревательный элемент 2 (см. фиг ° 1) с помощью токовводов 6 и 7 подключается к источнику питания, например стабилизатору тока, с по мощью патрубка 5 манометр подключается к вакуумной системе, давление в которой подлежит измерению. Протекание тока по нагревательному элементу 2 приводит к его нагреванию, причем вследствие переменного сечения нагревательного элемента 2 температура также изменяется вдоль нагреватель35 ного элемента,причемпоскольку 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 преобразо ваний в электрический сигнал. Это упрощает конструкцию вакуумметра, так как нагревательный элемент одно временно выполняет несколвко функцийчувствительного 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.