Теплоэлектрический преобразователь давления

 

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано в вакуумном оборудовании для измерения давления в области низкого и среднего вакуума. Цель изобретения повышение чувствительности и уменьшение инерционности преобразователя. Терморезистор 8 выполнен в виде проволочной петли V-образной формы, серединой соединенной через изолятор 6 с держателем 7. Концы петли прикреплены к соответствующим контактам токоввода. При изменении давления в преобразователе меняется температура терморезистора 8, что приводит к нарушению заданного разбаланса моста измерительного блока. Изменение напряжения питания блока определяет величину давления. При измерении пониженного давления его величина определяется по изменению ЭДС термопары 5, средние части ветвей которой соединены с радиатором 4 и нагревателем 3, а холодные концы каждой ветви закреплены на держателе 7. 1 ил. и сл 1 : о со 00 О5 О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А3 (594 G 01 L 21 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3958902/24-10 (22) 27.09.85 (46) 15.04.87. Бюл. У 14 (72) А.А.Биршерт, Э.А.Мах и С.M.Aáðàèoâè÷ (53) 531.788(088.8) (56) Лекк Дж. Измерение давления в вакуумных системах. M.: Мир, 1966, с. 69-70.

Пипко А.И. и др. Конструирование и расчет вакуумных систем. М.: Энергия, 1970, с. 243-244. (54) ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано в вакуумном оборудовании для измерения давления в области низкого и среднего вакуума. Цель изобретения—

1 повышение чувствительности и уменьшение инерционности преобразователя.

Терморезистор 8 выполнен в виде проволочной петли V-образной формы, серединой соединенной через изолятор 6 с держателем 7. Концы петли прикреплены к соответствующим контактам токоввода. При изменении давления в преобразователе меняется температура терморезистора 8, что приводит к нарушению заданного разбаланса моста измерительного блока. Изменение напряжения питания блока определяет величину давления. При измерении пониженного давления его величина определяется по изменению ЭДС термопары 5, средние части ветвей которой соединены с радиатором 4 и нагревателем 3, а холодные концы каждой ветви закреплены на держателе 7. 1 ил.

1 13038

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к приборам для измерения давления разреженного газа, и может быть использовано в различном вакуумном оборудовании для измерения давления в области низкого и среднего вакуума.

Целью изобретения является повышение чувствительности и уменьшение инерционности. 10

На чертеже схематически изображен преобразователь давления, общий вид.

В корпусе 1 на электрических вводах с помощью проволочных стоек 2 с изоляторами закреплен нагреватель 3 15 в виде отрезка проволоки из никеля.

К средней точке нагревателя присоединен радиатор 4 из тонкой никелевой фольги. К радиатору 4 присоединены в средних точках две проволочные ветви 20 термопары 5, выполненные из сплавов хромель и копель. Чувствительный элемент, состоящий из радиатора 4 и термопары 5, за счет применения очень

25 тонкой металлической фольги для изготовления радиатора и тонкой проволоки для изготовления термопары имеет ма— лую массу, что обеспечивает низкую инерционность преобразователя. Использование радиатора с относительно боль шой площадью поверхности позволяет при этом получить чувствительность, достаточную для измерения давления 10 Па. В отличие от известных тер- мопарных преобразователей горячий 35 спай термопары выполнен не на концах, а в средних точках проволочек из сплавов хромель и копель. Таким образом термопара имеет не два, а четыре холодных конца.

Для обеспечения тепловой устойчивости преобразователя между тепловыми потерями чувствительного элемента вследствие излучения и вследствие отвода тепла через вводы должно сущест- 45 вовать некоторое соотношение. Использование радиатора с относительно большой площадью поверхности ведет к увеличению потерь на излучение, а применение термопары из тонкой проволоки (Ф 0,025 мм) — к уменьшению потерь через вводы. При этом соотношение между указанными видами тепловых потерь, характерное для преобразователя беэ радиатора, резко изменяется в сторону преобладания потерь на излучение. Наличие четырех холодных концов термопары в предлагаемом преобра66 2 эователе способствует достижению необходимой величины этого соотношения, так как тепловые потери через вводы вдвое выше, чем при наличии двух кон- цов. Для повышения стойкости преобразователя к внешним механическим воздействиям верхняя часть держателя через опорный изолятор 6 прикреплена к стержню 7, присоединенному к корпусу. Терморезисторный чувс1вительный элемент 8 выполнен в виде проволочной петли V-образной формы, плоскость которой совмещена с осью корпуса. Средняя часть петли через изолятор 6 также присоединена к стержню 7. Такая конструкция обеспечивает высокую механическую прочност терморезисторного чувствительного элемента и всего преобразователя.

Использование терморезисторного чувствительного элемента значительно увеличивает чувствительность преобразователя при измерении повышенных давлений. За счет этого верхний предел измерения возрастает до 4 10 Па, э а также создается воэможность индикации более высоких давлений, вплоть до атмосферного. Измерение преобразователем давлений ниже 10 Па производится в режиме постоянства тока нагревателя, который подводится от измерительного блока вакуумметра. При измерении давления меняется температура нагревателя, а следовательно, и термоЭДС термопары, по величине которой определяется давление. Для измерения давления выше 1О Па резисторный чувствительный элемент 8 включается в одно иэ плеч моста резисторов измерительного блока вакуумметра. Изменение давления в преобразователе приводит к изменению температуры чувствительного элемента, а следовательно, и к нарушению заданного разбаланса моста.

Блок изменяет напряжение питания чувствительного элемента настолько, что разбаланс остается на прежнем уровне.

Напряжение питания зависит от давления в преобразователе, и по его величине определяют давление.

Высокая чувствительность при измерении пониженных давлений и уменьшенная инерционность предлагаемого преобразователя по сравнению с известными дают возможность использовать его в автоматизированных вакуумных систеj303866

15 и зо бре те ния

Формула

Составитель Н.Богданова

Техред А. кравчук Корректор А.Зимокосов

Редактор Э.Слиган

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

lI3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ !298/41

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мах, заменив в ряде случаев недолговечные при среднем вакууме и оказывающие влияние на давление и состав остаточных газов ионизационные преобразователи давления. Высокая чувствитель- 5 ность при измерении повышенных давлений позволяет одновременно использовать преобразователь для осуществления коммутаций вакуумных систем технологических установок, работающих 10 при повышенных давлениях например, для плазменного напыления, плазменного и ллаэмохимического травления и т,п.), Теплоэлектрический преобразователь давления, содержащий корпус с электрическим токовводом, к контактам которого прикреплен держатель с закрепленЮ ным на нем чувствительным элементом, состоящим из проволочного нагревате— ля, двух ветвей проволочной термопары и радиатора в виде полоски фольги, отличающийся тем,что,с целью повышения чувствительности и уменьшения инерционности, он снабжен терморезистором, выполненным в виде проволочной петли V-образной формы, плоскость которой совмещена с осью корпуса, концы петли прикреплены к соответствующим контактам токоввода, а середина через изолятор соединена с верхней частью держателя, при этом два холодных конца каждой ветви термопары закреплены на держателе, а средние части ветвей термопары соединены с радиатором и с нагревателем, установленным симметрично ветвям термо пары.