Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 88
Текст из файла (страница 88)
При этом для определения давления измеряют развеять емкостей двух конденсаторов. Схема посто сравнения вырабатывает напрюкеи ие стоянного тока, пропорциональное Ряс. 14.1. Прязпапвяльяяя схема яяя. бравая-Сяяпетяясс ПР*ьярязпяят«яя Ла .(и) я стру«туряяя,ясяс (б) сгс яямсра- я Лаяяс- тсльпсгп устрсйстсс: 1 — яяяууяярссспяся камера; à — пбяляд- яояпсяс«торос; 3 — ясябрс с~ 4 с сряссльяс я ясясрс; à — гсясрстср псСР— рсмсаясгп яспряяссяяя (30 ... 00 яГ )1 — схема срсяясяяя; УПТ вЂ” усяяятяяь постоя язсгп тока: и — рсгуяатор ясяяясйя стз 0,6 1,0 1,0 .1,6 1,6 2,5 2,5 4,0 6,0 ! 0.0 6,0 !0,0 16 25 25 40 40 40 00 вдкр уммпгряд Таблица 14,6 165Х Х 230Х Х 420 10,0 1О 10 ... 1Оа ВДГ-1 120Х Х 158Х Х 345 5,8 ВД-1 ВД.2 4,0 270Х Х 120Х Х 173 1,3 !О"э ...
13,3 1,3... 1,3 10э ПДД.-1-!ОА Я 83Х Х 212 1,0 гулирова 10 О 87Х Х 235 РДЕ~-1 (реле) 0,13 ... 133 разности измеряемых емкостей. Для получения линейной зависимости выходного сигнала от давлении гримеияют регулятор нелинейности, создакяций нелинейность характерыстики измерительного устройства для обеспечения коррекции градунровочной характеристики преобразователя. Приипипиальиая схема преобразователя и схема намерения прогиба мембраны емкостным способом приведены на рис.
14.7. Мембранные вакуумметры емкостного тяпа обладают наивысшей чувСтвнтельностью по сравнению с деформационными выкуумметрами всех типов. Онн позволяют измерять давление от 1Оз до 10 ' Па, причем одним Стрелочный; нет аиа го выходного сигнала Пнфровой с одним каналом блокировки; аналоговый вы- ход 0 ... 10 В; коррозноиио- стойкий преобоазователь Аналоговый сигнал 0 ... 10 В на полный диапазон, иро. порциональный измеряемо. му давлению. Питание от источника постоянного напряжения ~15 В. Нет отсчетного устройства Возможи се иия порога срабатывания преобразователем можно измерять давления, различающиеся иа 3 — 4 порядка. Характеристики промышленных мембранных вакуумметров при.
ведены в табл, 14.6. 14.4. Тепловые накуумметры Принцип действия тепловых вакуУм метров основан на зависимости тепло. проводностн разреженного газа от давления. Давление измеряют косвеи. иым методом, т, е, измеряют какую либо физическую величину, которая зависит от тепловой энергии, отводимой газом от чувствительного элемента вследствие теплопроводностн. Внд зависимости этой физической вели чины от давления устанавливают вкс" Гсоловмс оалууммлм м пернментально гр дуировкои ваку м стра по образцовому средству измеря уння Градуировочные хараятерястики тепловыд вакучмметров иелннейн г Преобразователь давления тепло.
у ного вакуумметра представляет собой баллон. внутри которого расположен нагреваемый электрическим током чувствительный элемент (обычно нить). у По конструкции тепловые преобраэо. вателн подразделяют на термопарные и терморезисторные. Суп)ествуют два способа измерения а) давления тепловымн вакуумметрами. прн достоянием токе нагревания (накала) чуэствнтельного элемента и Пнр и н постоянной температуре нити.
ервый способ обеспечнвает большую чувствительность прибора при низких давлениях. второй — расширение диапазона измерений в сторону высоких давлений, Э лектрнческне схемы питания термолл парного н терморезисторного пре- 7 образователей даны на рис. 14.8. Преобразователи могут работать в режимах постоянной силы тока нли постоянной температуры нити. Мерой давления прн работе по методу постоянной температуры ннтн является сила тока нагрева, напряжение нли б> мощность, подводимые к нити, прн работе по методу постоянной силы тока — температура нити, которую определяют по ее сопротивлению (терморезисторные преобразователи), с пооб мощью термопары (термопарвые преразователи), по изменению натяжения нити (струпные частотные тепловые „о я порядка в область низких давлении повышен ных разме ов нлн уг а изгиба ч шепнем ччвсгвительностн пРи.
ствнтельного элемента (биметаллические реле). обраэозателя до температуры жядТепловые вакуумметры измеряют ог аничен кого азота. Веохннй п е ел и р д змерений полное давление газ еряют ограни~си давлением, при котором О' 0' ов н паров в дня- тепло д л ления (алина свободного пути моле- а.
ни йе выхо ят ав рн нарушениях ге метич- к л ст у стэ"ов"тся ме"ьше Расстояния еоного давления р мюкду нагретым элементом н стенкой). температура нити ие Ве хни 420 К) В озможность изме- лнчнть вплоть до атмо е >ения низких давлений ограни т о тмо ерного давлеконвектнвной граннчена пня использованием рд )(рк р ~юане зависят от риентацнн преоблучення ни в. Н й р .
. ер, теплового нэ- азова р тели в простр,.нстве. енснмость теплопроводности от ж ыть смещен на один-два рода газа обусловливает зависимость Рнс, )аж Электрические сломы ннтзннн тормонарного )о) н торморслнсторного (у) нреобрзлонатсловл !. К вЂ” нрсобразооатолн 1> — термопарнмя, Л вЂ” тернорсзнсторэмап т — нагрсвлсна» нить; 3 — тормооарв ПАКУУММЕТРНД Мехи»ели»ила««елррил« 415 р/Гуу, Юз уэз ЗЭО 4ЗО зрс /,ия йл Г 1 ! 1а С 1 Ю 4 стикс, и балансируют м / =- резистором !72.
Зятем уменьшают сялу тока моста до нуля, откачиваю куу ую систему с кзлнбруемым преобрэзоззтелем до «нулевого» даял бэлзнси руют мост увеличением силы тока моста резне ором !«/, з зятем резистором 173 устзнззливяют нулевое похзэзипе вольтметоз. Кялнб овк выполииют дзэжды. ст Точность измерений рожи о повысить зт ы, руиьым методом измеое1 ия темпер туры, кзк в взкуумметре ВТСП-1. Выходным сигналом зэкуумм ляется .с егрз явгаза; чс.тоти, зязися«цяя от дввле ния Рис.
14.В. Греиуарееечаые хирея«еристики яр»Обре»еле«елей тсрмерсеастериеге пмт-е (хри»ие 1, р! и гермесериеге ПМт-З !кривые З, 4], работающих» рсаии« постоянной «смиерхтурм иитю 1, 3 -- дле паров еедм; У, 4 — для е»оте от него покзззиий тепловых вакуум метров. Деилеиие различных гзэов рг Пв, рассчитывают по покзззииям ви 14.5, Ион, иззциониые ввкуумметр Принцип действия ноинззционных взкууммегров основан нз ззвьсчм з, возникшего з результате иоянззцни молекул рэзреж . г еииого газа, от измеояского аявление. По снос е обу ионизепии газа нонизз- пионныс з экуумметры подрзэде. яю иэ т и ти з.
р п . электронные ионизяциониые, в которых ионизация гэзя ыя осушю электронами, ускоряемыми электрическим им нолем, рядноизотоп- ные, в которых для иоииззцнн з п нмеияют излучение ридноязотопиых г зэ источников; мэгннтные э, элсктрорзз- рядные, действие которых основано нэ зависимости тока влек ри трического рээряда в мзгннтном поле от измеряемого давления.
Чуэстзителььосгь ионизвциоиных взкууимегроз всех зээиснт о т рода газа, дзвление которого язмеряют. Электронные иоинэзцнонные век метры. Изме змерительный преобрззовэвек м- 10 1= /«И — /Г!ф (р) ' где /с — чистоте собственных колебеинй нити (струны) в мзгнитном поле п и н и силе тока атмосферном дзвленин и нзкялз, резной 0; К вЂ” постоянизя; «Р(р) — функция дявления. Важная эксплузтзцяоннзя характеристике тепловых взкууммет он— быстродействие. роев ку мм з Постояннэя времени тепловог у етр ззвисит в основном от о взпостоянной времени преобрззовзтеля давления, характеризующей инецнонность чувствительного э после, н ьи го элементз; коне , ° . го и дняя ззиисит от начально 'цион чного дэелення.
Нзибольш й е инерностью облздзют термопэрные преобрззователи, работающие 10 Ряс. ! 4.14. Грхлуироеоча»«О херхетерастихи термеиериеге среебреэоветсия пмт-з, ребе»ею«ц.ге в рсааие иестеяаиоге тока: ! — иле веров эодм1 3 — дии еесте куумметов, отгрвдуировеииого по воздуху (изоту), соглесио формуле рг = рэ/б, (14.1) где Рэ — поииэениЯ взкУчмметРв; б отиосительизя чувствятельиость вз. куумметрз, ззвисящзя от рода газа; Гзз Воздух Не )/е Аг Кг б ., 1,00 0,89 0,76 0,64 0.43 Гвэ Хе Нх СО СО» СН4 б, . 0,45 1,49 1,03 1.06 1 64 Гез С»Н» СаНа СеН« Н»5 Ох б ..
1,67 1 16 1,26 1.41 1,30 Для измерения дэвленяя паров воды используют градуировочные харак. теристики (рис. 14.9; 14.10). Для гзэов. не укээзиных выше, относительную чувствительность вычисляют по формуле от (йг + 1) (Дэ — 1) / Мв и (йв + !) (йг — 1) 5« Мг ' где и — коэффициент эккомодзцин (сы, табл. 13.8); й — показатель идиэбаты: М вЂ” молекулярная мессе; ии. дексы г и в соответствуют гээу и воз. духу.
Для смеси гвэов отиосительнзя чувствительность б.м = 4»41+ си)»+себе+ ", (142) ГДЕ С», С„СЗ, ... — МОЛЯРНЫЕ ДОЛИ КОМ. понентоз смеси: 41, йы о».... — козф. фипиенты отяосительной чувствительности соответстэующих газов. Нэ точность измерений существенно влияют длина и дизметр яити, сосго. янис поверхности чувствительного эле. менте (нзпример, зэгрязнеиие парами меслз) и температура корпуса. Вследсшие неконтролируемости энзчений козффициенгз зккомодзцни приборы етого типа ие относятся к прецизионным.
Для снижения погрешности измере. иий тепловой ззкууммстр подвергыот калибровке при итмосферном и «яу левом» девлеиии (нз один-диз порядке меньше наименьшего измеряемого). При атмосферном дэнлении и нуле вом сопротивлении резистора )43 (рис. 14.11), изменяя резистором )С/ силу тока моста, устзнзвлнвэют по вольтметру (г максимальный отсчет.