Способ градуировки теплового вакуумметра

 

Изобретение относится к вакуумной технике и позволяет снизить погрешность градуировки теплового вакуумметра путем проведения индивидуальной калибровки типовой градуировочной зависимости в трех точках диапазона измеряемых давлений: в крайних при нулевом и атмосферном давлениях и в середине диапазона. После такой калибровки формируют сигнал коррекции , суммирующийся с основным сигналом , зависящим от величины измеряемого давления, близкий по форме к зависимости функции ошибки. Этот сигнал автоматически корректирует показание вакуумметра во всем диапазоне измеряемых давлений, что снижает погрешность градуировки вакуумметра в 2-3 раза. 2 ил.

союз соВЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 1 21/12,27/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а 1 aL+2U. х

dS 2S + Uo

/и+и — и.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4229025/10 (22) 26.03.87 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (72) Е.Ф.Комаров, Л.А.Костин и Е.А.Пенчко (53) 531.788.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 304468, кл. G 011 21/10, 1969. (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ТЕПЛОВОГО

ВАКУУММЕТРА (57) Изобретение относится к вакуумной технике и позволяет снизить погрешность грэдуировки теплового вакуумметра путем проведения индивидуальной калибровки

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к вакуумной метрологии, и может быть использовано при разработке и эксплуатации тепловых вакуумметров, Целью изобретения является снижение погрешности градуировки теплового вакуумметра.

На фиг,1 изображена зависимость выходного сигнала вакуумметра от измеряемого давления — градуировочная характеристика; на фиг.2 — зависимость погрешности показаний вакуумметра от давления, форма сигнала коррекции и результирующая зависимость погрешности показаний вакуумметра после коррекции.

Градуировочная характеристика вакуумметра описывается выражением

„„. Ж„„1675710 А1 типовой градуировочной зависимости в трех точках диапазона измеряемых давлений; в крайних при нулевом и атмосферном давлениях и в середине диапазона, После такой калибровки формируют сигнал коррекции, суммирующийся с основным сигналом, зависящим от величины измеряемого давления, близкий по форме к зависимости функции ошибки, Этот сигнал автоматически корректирует показание вакуумметра во всем диапазоне измеряемых давлений, что снижает погрешность градуировки вакуумметра в 2 — 3 раза. 2 ил. где а — выходной сигнал вакуумметра; . р — измеряемое давление;

- h — коэффициент, определяющий теплопередачу от рабочего элемента в вязкостном режиме течения газа;

S — коэффициент, определяющий теплопередачу от рабочего элемента в молекулярном режиме течения газа;

Up — напряжение питания рабочего элемента преобразователя, соответствующее теплоотводу излучением . и по токовводам при р=О.

Вариация параметра S в выражении (1) определяет разброс грудуировочных кривых отдельных преобразователей. Зависимость погрешности показаний вакуумметра является производной функции (1) по параметру S:

1675710

1 затем при давлении 582 Па (й = 0,667) и при атмосферном давлении (а = 1).

2 2+2

x(> (2) 5

2 где (.т"и + Uo - U0.

Зависимость погрешности показаний вакуумметра (2) от величины выходного сиг нала а (фиг.2, кривая а) имеет нулевые значения в крайних точках диапазона измеряемых давлений при а - О и а= 1 и максимум при а=0,6, В первом приближении зависимость (2) можно аппроксимировать кусочно-линейной функцией (фиг.2, кривая б), Способ градуировки состоит в том, что с помощью блока коррекции формируют напряжение коррекции выходного сигнала вакуумметра, близкое по форме к функции, изображенной,на фиг.2б, Это напряжение прикладывают к постоянному резистору, подключенному последовательно с регистрирующим прибором, что позволяет корректировать показания вакуумметра аналогично корректировке показаний при двухточечной калибровке градуировочной характеристики в крайних точках диапазона измеряемых давлений за счет обратной напряжению питания рабочего элемента полярности напряжения коррекции.

Блок коррекции может быть выполнен по любой схеме, обеспечивающей формирование напряжения с формой и полярностью, соответствующим зависимости фиг,2 (кривая б) в диапазоне измеряемых давлений.

Для правильной коррекции выходного сигнала вакуумметра проводят нормировку сигнала коррекции по амплитуде в точке пересечения аппра ксимирующей зависимости и зависимости погрешности, например, при а = 0,667, Для этого в вакуумной системе, в которой установлен градуируемый преобразователь, генерируют известное давление любым доступным способом, например экспансионным, после чего устанавливают на выходе вакуумметра рассчитанное по выражению (1) значение а, регулируя величину сигнала коррекции до получения значения а на выходе вакуумметра, Для преобразователей типа ПМТ-6-3 калибровку можно проводить при давлении

582 Па, при этом а = 0,667.

Таким образом, градуировочная характеристика вакуумметра калибруется вначале при бесконечно малом давлении (а= О), 25

В результате коррекции градуировочной характеристики реального преобразователя пилообразным сигналом (фиг,2, кривая б) получают результирующую зависимость погрешности показаний вакуумметра (фиг.2, кривая в).

Таким образом, при реализации предлагаемого способа градуировки при измерении давления, например, преобразователем типа ПМТ-6 — 3 возможно снижение погрешности до 15-20, т.е, в 2-3 раза.

Максимальное напряжение на выходе блока коррекции может быть паспортным параметром, измеряемым для каждого преобразователя в условиях завода изготовителя, блок коррекции может быть встроен в измерительную схему вакумметра.

Формула изобретения

Способ градуировки теплового вакуумметра, в режиме постоянной температуры рабочего элемента терморезисторного преобразователя путем калибровки градуировочной характеристики в двух точках на концах рабочего диапазона измеряемых давлений и коррекции показаний вакуумметра с помощью выходного сигнала блока коррекции в этих точках, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения погрешности градуировки, рассчитывают по градуировочной характеристике преобразователя зависимость погрешности показаний вакуумметра da /dS от выходного сигнала а, где S — коэффициент, определяющий теплопередачу от рабочего элемента преобразователя в молекулярном режиме течения газа, формируют непрерывный сигнал коррекции, форма которого соответствует форме рассчитанной зависимости в диапазоне измеряемых давлений, устанавливают фиксированное значение давления в обьеме, в котором установлен преобразователь градуируемого вакуумметра, в точке градуировочной характерстики. с известным давлением вблизи середины рабочего диа-, пазона, определяют значение сигнала коррекции в этой точке, устанавливают величину выходного сигнала блока коррекции, равную этому значению, и осуществляют коррекцию показаний вакуумметра во всем диапазоне измеряемых давлений.

1675710

P. la

fDS

1а

1ай а9 gb аю ШФ

Уаа1

Составитель В.Шестак

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор М.Бланар

Заказ 2995 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101