Способ измерения давления и вязкостный ротационный вакуумметр для его осуществления

 

Изобретение относится к технике вакуумных измерений давления с помощью ротационного вязкостного вакуумметра . Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых давлений. Тело 2 вращения электрически приводится в движение с помо1цью катушек 8а -8г,соединенных с генератором. Сигналы следящих катушек подаются на блок вычислительной машины по сиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУб ЛИК, SU „„1421

yg 4 С 01 ?. 21/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ГЗАТЕНТЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3944739/24-10 (22) 27.08.85 (31) P 3431517.9 (32) 28. 08.84 (33) ПЕ (46) 30.08.88. Бюл. У 32 (71) Кернфоршунгсанлаге Юлих ГмбХ и

РВД-Датентехник ГмбХ (ЭЕ) (72) Йохан Кристиан Фремерей, Бернд

Линденау и Клаус Виттхауер (DE) (53) 531.788 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 553507, кл. G 01 L 21/24, 1975. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И

ВЯЗКОСТНЫЙ РОТАЦИОННЫЙ ВАКУУМИЕТР

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике вакуумных измерений давления с помощью ротационного вязкостного вакуумметра. Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых давлений.

Тело 2 вращения электрически приводится в движение с помощью катушек

8а -8г„соединенных с генератором.

Сигналы следящих катушек подаются на блок вычислительной машины по сиг1421? 6 7 нальному проводу 12. Блок вычислительной машины определяет временное изменение частоты вращения тела 2 вращения. На основании этого изменения вычисляется давление или другие параметры газа, окружающего тело 2 вращения. Вблизи последнего установлен датчик 13 температуры, соединенИзобретение относится к технике вакуумных измерений давления с помощью ротационного вязкостного вакуумметра. 5

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых давлений.

На фиг. 1 дана измерительная головка вязкостного ротационного вакуумметра со сферическим телом вращения, 1О разрез; на фиг,2 — электрическая схема сигналов, подаваемых на блок вычислительной машины.

На фиг.1 показана измерительная головка 1 со сферическим телом 2 вра-15 щения, которое для подключения к вакуумной системе помещено в тонкостенную металлическую трубку 3.

Бесконтактное расположение тела

2 вращения, изготовленного иэ намаг- 2О ничивающегося материала, поддерживается с помощью двух постоянных магнитов

4а, 46 и двух электрических катушек

5а, 56, а также электрического регулятора 6 при небольшом расходе элек- 25 ,трической энергии. Четыре других электрических катушки 7а, 76, расположенные вокруг тела 2 вращения, демпфируют боковые колебания тела вращения. ЗО

Тело 2 вращения электрически приводится в движение с помощью приводных катушек 8а — Зг, которые соединены с трехфазным генератором 9 с выключателем 9 и подводящим проводом

3 . Тело вращения расположено по центру между приводными катушками.

Для регистрации числа оборотов тела

2 вращения в качестве чувствительных элементов служат две следящих катуш- 4 ки 10а, 106, в которых посредством вращающегося с частотой вращения ком" ный с преобразователем, в котором сигналы от датчика 13 температуры преобразуются в напряжение, поданное на блок вычислительной машины. С помощью интегратора можно производить поправки задаваемых величин давления, 2 с.п. A-лы, 2 ил.

2 понента намагничивания тела вращения индуцируется электрическое напряжение с синхронной скоростью вращения.

Следящие катушки соединены с блоком вычислительной машины 11, которая обозначена на фиг.2 как функциональный узел. Сигналы следящих катушек подаются на блок вычислительной машины по сигнальному проводу 12. Блок вычислительной машины определяет временное изменение частоты вращения тела 2 вращения, на основании которого можно вычислить давление или другие параметры газа, окружающего тело вращения.

Внутри головки 1 вблизи тела 2 вращения может находиться датчик 13 температуры, который в примере выпол" нения укреплен на металлической трубке 3, ведущей к вакуумной системе.

Температура металлической трубки 3 соответствует у места измерения с достаточным приближением температуре окружающего тело вращения газа, давление которого можно измерить. Датчик

13 температуры соединен сигнальным проводом 14 с входом преобразователя

15, выход которого через сигнальный провод 16 ведет к блоку вычислительной машины 11. В преобразователе 15 сигналы (напряжение U. или сопротивление R) датчика 13 температуры преобразуются. в напряжение ц поданное 9 на блок вычислительной машины. В качестве датчика 13 температуры предпочтительно испольэовать одну нли несколько электрических катушек 7а, 76.

В примере выполнения с электрической катушки 7а через сигнальный провод 17 снимается сопротивление R, ко1421267 торое преобразуется в напряжение 11, (,У пропорционально изменяющееся с сопротивлением. От преобразователя 18 сигнальный провод 19 ведет к блоку вычислительной машины !1. В качестве термометра сопротивления могут быть использованы также катушки 5а, 5в, или 8а — 8г.

В дальнейшем в качестве датчика температуры входная мощность трехфазного генератора 9 снимается со служащего в качестве ваттметра преобразователя 20, который через сигнальный провод 21 соединен с трехфазным генератором 9.

От преобразователя 20 исходит пропорциональное входной мощности U I нагряжение U которое через сигнальный провод.22 подводится к интегратору 23. Последний моделирует временную задержку изменения температуры по отношению к изменению мощности трехфазного генератора и передает сигнал U, соответствукиций температуре, по сигнальному проводу 24 на блок вычислительной машины 11.

Другим служащим в качестве датчика температуры преобразователем 25 в качестве входной величины при прерывистой работе регистрируется только относительная продолжительность включения трехфазного генератора 9. Для связи с трехфазным генератором 9 служит в данном случае сигнальный провод

26. Предпосылкой использования относительной продолжительности включения как критерия температуры газа, окружающего тело вращения, является то, что мощность генератора во всех фазах включения остается постоянной.

В преобразователе 25 относительная продолжительность включения преобразуется в электрическое напряжение

U и по сигнальному проводу 27 подаС ется к интегратору 23, Интегратор 23 перерабатывает напряжение П таким же способом, как и

Ы напряжение U, переданное от преобразователя 25, и передает соответствующее напряжение U„ на блок вычислительной машины 11.

С помощью интегратора 23 можно производить поправки задаваемых величин давления также посредством сигналов, которые и беэ того определяют5

15 ся блоком вычислительной машины 11 при расчете давления. В качестве величины сигнала используется уменьшение числа оборотов тела вращения в рабочее время измерительной голов-: ки 1, когда трехфазный генератор не передает никакой приводной мощности, т.е. в фазах выключения трехфазного генератора. Уменьшение числа оборотов задается интегратору 23 блоком вычислительной машины через сигнальный про» вод 28.

В трех последних случаях температурная поправка величин давления становится возможной беэ всякого контакта с измерительной головкой 1.

Формула изобретения

20 1. Способ измерения давления с помощью вязкостного ротационного вакуумметра с бесконтактно подвешенным в измерительной головке телом вращения путем измерения уменьшения час25 тоты его вращения при непрерывном или периодическом включении магнитного привода и последующего расчета давления в вычислительном устройстве, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых давлений, в измерительную головку вакуумметра вводят датчик температуры газа, окружающего тело вращения, сигнал с датчика температуры подают

35 на вычислительное устройство и корректируют вычисленную величину давления в соответствии с измеренной температурой.

2. Вязкостный ротационный вакуум40 метр для измерения давления, содержащий бесконтактно подвешенное в

;измерительной головке тело вращения, окружающие тело вращения приводные, демпферные, удерживающие катушки и

45 измерительную катушку, подключенную к измерительному устройству, о т .л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых давлений, в него введен датчик температу50 ры газа, окружающего, тело вращения, : выполненный в виде блока измерения сопротивления обмоток демпферных ка, тушек, вход которого подключен к демпферным обмоткам, а выход — к вы55 числительному устройству,