Translated from Russian to Uzbek

Translated from Russian to Uzbek - www.onlinedoctranslator.com

Bilvosita turdagi bosim o'lchagichlarda gaz bosimi bilan bog'liq o'lchangan miqdor elektr signaliga aylanadi, shuning uchun bu bosim o'lchagichlarning sensorlari transduserlar deb ataladi.

Issiqlik bosim o'lchagichlari gazning molekulyar issiqlik o'tkazuvchanligining yuqori vakuum l»ddagi bug' bosimiga bog'liqligini qo'llaydi. Har qanday termal bosim o'lchagichning sensori elektr toki bilan isitiladigan filamentli kolbadir. Agar filamentga beriladigan Qel elektr quvvati doimiy bo'lsa, filamanning harorati bosimga bog'liq. Barqaror filament haroratida statsionar holatda quvvat balansi mavjud:
Qel= Qk + Qm + Ql
bu erda Qel - bosim o'lchagichning strukturaviy elementlari orqali issiqlikni olib tashlash kuchi; Ql - nurlanish ta'sirida chiqarilgan quvvat; Qm - molekulalar u bilan to'qnashganda ipdan chiqarilgan quvvat.
(108) tenglamada faqat Qm bosimga bog'liq: P ortishi bilan gazning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti oshgani uchun Qm ham o'zini tutadi. Binobarin, Qel = const da filamentning muvozanat harorati bosimning pasayishi bilan ortadi (agar l»d bo'lsa). Shuning uchun termal bosim o'lchagichida filamentning haroratini o'lchash va o'lchov natijalarini bosim birliklarida kalibrlash kerak.
Batafsilroq, termal bosim o'lchagichdagi quvvat balansi tenglamasi shaklga ega

Bu erda I ipdan o'tadigan oqim; aR — qarshilikning harorat koeffitsienti; Tn va Ti - filament va kolbaning harorati; r, L - ipning radiusi va uzunligi; a - Stefan-Boltzman koeffitsienti; s - ipning kesimi bo'yicha issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti.
Termal bosim o'lchagichning sezgirligi kolbani to'ldiradigan gaz turiga bog'liq. Gazning molekulyar issiqlik o'tkazuvchanligi P dagi proportsionallik koeffitsienti bilan aniqlanadi:

bu yerda aa - (18) tenglamaga muvofiq turar joy koeffitsienti. Har xil gazlar uchun termal bosim o'lchagichning bir xil ko'rsatkichlari 1, 2, 3, ... bir xil bosimlarga emas, balki shartga mos keladi.

Agar qurilma havo uchun kalibrlangan bo'lsa va ma'lum bir gazning bosimi "g" o'lchansa, u holda havo Pb ko'rsatkichlaridan Pt bosimiga o'tkazish formulalar bo'yicha amalga oshiriladi.

Jadvalda 17 termal bosim o'lchagichlari uchun konvertatsiya koeffitsientining qiymatlarini ko'rsatadi.



Filament haroratini o'lchash usuliga ko'ra, termal bosim o'lchagichlari ikki turga bo'linadi: qarshilik bosim o'lchagichlari va termojuft bosim o'lchagichlari. Birinchisi, ipning qarshiligining uning haroratiga bog'liqligidan foydalanadi; Manometr ipi ikkita funktsiyani bajaradi: issiqlik manbai va harorat o'lchagich. Sanoat VSB-1 qarshilik vakuum o'lchagichini ishlab chiqaradi (37-rasm). Unda ishlatiladigan MT-6 sensori diametri 20 va uzunligi 175 mm bo'lgan quvurdir. Ip juda kichik diametrga ega (18 mikron), buning natijasida bosim o'lchagichning yuqori chegarasi 30 torr.
Qurilma doimiy filament harorati rejimida ishlaydi, kerakli filament oqimi bosim o'lchovi bo'lib xizmat qiladi. 30 dan 10-1 Torr oralig'ida oldindan belgilangan bosimga erishilganda signal beruvchi va blokirovkalash kontaktlarini ochadigan elektron o'rni mavjud. Termistorli qarshilik bosim o'lchagichlari ham mavjud bo'lib, ular haroratning oshishi bilan qarshilikning keskin pasayishi tufayli yuqori sezuvchanlikka ega.
1 dan 10-3 torrgacha bo'lgan bosim oralig'ida termojuft bosim o'lchagichlari eng ko'p qo'llaniladi va keng tarqaldi. Filamaning haroratini o'lchash uchun termojuft ishlatiladi, uning kuchlanishi UTTI harorat farqi TU-7" b ga bog'liq. Bu erda filament faqat issiqlik manbai vazifasini bajaradi. Termojuft lampalar LT-2 (shisha) va LT-4 (metall) konstruksiya jihatidan o'xshash (38-rasm), ular diametri 0,1 mm bo'lgan platina yoqilg'i filamentiga va Chromel-Kopel termojuftiga ega.Chiroqlar to'g'ridan-to'g'ri filamentli oqim rejimida ishlaydi, bu esa simni sozlash orqali tartibga solinadi. balast qarshiligi.
10-3 torr dan past bosimlarda termojuft bosim o'lchagichining ko'rsatkichi 10 mV (100 bo'linish) asimptotik chegarasiga etadi va doimiy bo'lib qoladi (39-rasm). Past bosimlarda molekulyar issiqlik qabul qiluvchi kichikligi tufayli rol o'ynashni to'xtatganda, Qm «Qt + Qk holatiga erishish mumkin. Ipning harorati doimiy bo'lib, bosimga bog'liq emas va faqat Ql nurlanish orqali ipning issiqlik yo'qotilishi va Qk strukturaviy elementlar orqali issiqlik o'tkazuvchanligi bilan aniqlanadi.

Guruch. 37. Sensor-konvertorli MT-6 bilan blokirovka qiluvchi qarshilik vakuum o'lchagich VSB-1.

Termojuft bosim o'lchagichlarining pastki chegarasini kamaytirish uchun issiqlikni olib tashlashning yon jarayonlarini zaiflashtirish kerak. QK ni kamaytirish uchun filament yupqa bo'lishi va issiqlik oqimiga yuqori qarshilikka ega bo'lishi kerak. Qk ni kamaytirish uchun filamentning o'rtacha haroratini pasaytirish kerak, chunki Stefan-Boltzman qonuniga ko'ra

Biroq, bu filament va lampochka Tn-Tk o'rtasidagi harorat farqini kamaytiradi va sezgirlikni yo'qotishiga olib keladi. Tn = 300-400 ° S da murosaga erishiladi, termojuft bosim o'lchagichlarining pastki chegarasi 10-3 torr, LT-2 va LT-4 lampalarining filament oqimi taxminan 110-135 mA ni tashkil qiladi.
Termojuftli manometrlarning yuqori chegarasi ikkita hodisa bilan aniqlanadi: 1) yuqori bosimda l/d»1 sharti buziladi va gazning issiqlik o'tkazuvchanligi bosimga bog'liq bo'lishni to'xtatadi; 2) yuqori bosimda kuchli molekulyar issiqlikni olib tashlash filamentning haroratini sezilarli darajada pasaytiradi, Ta-Tk harorat farqini pasaytiradi va sezuvchanlikning yo'qolishiga olib keladi. Taxminan 120 mA oqimda LT-2 lampasi taxminan 10-1 torr yuqori bosim chegarasiga ega. Yuqori bosimdagi sezuvchanlikni yo'qotish bilan kurashish uchun filamentning haroratini oshirish, ya'ni filament oqimini oshirish kifoya. 250-300 mA oqimda LT-2 lampasi 1 dan 10-1 Torr gacha bo'lgan bosimni o'lchashi mumkin.




Ushbu diapazon uchun filament oqimining aniq qiymati chiroq ochilganda atmosfera bosimida tanlanadi, ya'ni kalibrlash egri bosim o'lchagichning yuqori o'ng asimptotik chegarasi bilan bog'langan.
X/d>>1 talabidan kelib chiqqan holda termik bosim o'lchagichlarning yuqori chegarasini cheklash asosiy hisoblanadi. Shu munosabat bilan, chiroqning qaysi o'lchami xarakterli parametr d rolini o'ynashini batafsilroq ko'rib chiqish kerak. Ko'rinib turibdiki, d kolbaning diametri D deb tushunilishi kerak (40-rasm), lekin aslida ipning diametri dn muhim ahamiyatga ega. Agar bosim dn/2Ipdan l ga teng yoki biroz kattaroq masofada M kuzatish nuqtasini tanlaymiz. Shu nuqtadan filament kichik qattiq burchakda c ko'rinadi, shuning uchun molekulalar bu nuqtaga asosan kolba tomonidan belgilangan harorat bilan keladi. Tk haroratli "kolba" rolini filamentdan l masofada joylashgan gaz qatlami o'ynaydi. Agar lZamonaviy sim chizish texnologiyasi diametri 1 mikrongacha bo'lgan simlarni ishlab chiqarish imkonini beradi, lekin mahkamlash va mustahkamlik shartlari 10 mikrondan yupqa iplardan foydalanishga imkon bermaydi. l = dn/2 = 5 mkm deb faraz qilsak, l(sm) = 5/R (torus) tenglamasidan foydalanib, biz bunday 10 torr ipli bosim o'lchagichlarning yuqori chegarasini olamiz. Aniqlikni qurbon qilib, siz termal bosim o'lchagichlari bilan 30-50 Torr gacha bo'lgan bosimni o'lchashingiz mumkin.
LT-2 va LT-4 lampalar bilan ishlash uchun sanoatda VT-2 va VT-3 vakuum o'lchagichlari ishlab chiqariladi. Ushbu vakuum o'lchagichlar ikkita o'lchash chegarasida 150 va 300 mA gacha bo'lgan oqim bilan filamanni quvvatlantirish uchun rektifikatorni va bosim birliklarida termojuft kuchlanishini o'lchash moslamasini o'z ichiga oladi. O'lchov diapazonlari 10-3 - 10-1 va 10-1 - 1 torr.
Siz isitiladigan filamentning haroratini nafaqat Wheatstone ko'prigi bilan, balki termojuft bilan ham o'lchashingiz mumkin. Bu yechim birinchi marta 1906 yilda Voege [31] tomonidan taklif qilingan. Umuman olganda, bosimning birlik o'zgarishiga chiqish signali quvvatining o'zgarishi sifatida o'lchanadigan termojuft bosim o'lchagichlarining sezgirligi termoelektrik qarshilik bosim o'lchagichlariga qaraganda kamroq.

Shubhasiz, termojuft bosim o'lchagichi qo'shimcha komponentlarning o'rnatilishi tufayli qarshilik bosimi o'lchagichga qaraganda ancha murakkab. Termojuft spotli payvandlash yoki kumush lehim yordamida qizdirilgan filamentga biriktirilishi mumkin. Payvandlash biroz g'amxo'rlik va mahorat talab qilsa-da, u eng ishonchli ulanishni ta'minlaydi. Xart va Elkin [32] termojuftni diametri 0,025 mm gacha bo'lgan filamentlarga yaxshi issiqlik aloqasini yaratuvchi va termojuft va qizdirilgan filament o'rtasida elektr izolyatsiyasini ta'minlaydigan silikat yopishtiruvchi yordamida biriktirishning juda oddiy usulini ishlab chiqdilar.

Oddiy termojuft bosim o'lchagichlari adabiyotda qayta-qayta xabar qilingan [33-35]. Keling, bunday qurilmalarning eng muhim xususiyatlarini ko'rib chiqaylik. Webber va Leyn [36] oddiy va tejamkor bosim o'lchagichni qurishga kirishdilar (39-rasm).

CC Chromel va AA Alumel simlari nikel vtulkalariga lehimlanadi. (Haroratni o'lchaydigan element kromel va alumeldan yasalgan o'zaro faoliyat shaklda bog'langan simlardir. Nikel kirish-shpallari Pyrex spacer P bilan mahkamlanadi. 1 Torrgacha bo'lgan butun o'lchov oralig'ida ishlash uchun doimiy oqim rejimi (150 mA). ) ishlatilgan.
Boshqa dizayndagi bosim o'lchagichi (40-rasm) Dunlap va Tramp [37] maqolasida keltirilgan.
Ketma-ket Metrovac bosim o'lchagichi uzunligi 1 sm dan kam bo'lgan ipni ishlatadi.Ipning ish harorati taxminan 1000 S bo'lganida, bosim o'lchagich 1 V kuchlanishda 5 mA oqim iste'mol qiladi. Bunday past quvvat ushbu bosim o'lchagich uchun 1,5 V kuchlanishli quruq batareyadan foydalanishga imkon beradi, bu esa qurilmaning 2 yil davomida uzluksiz ishlashini ta'minlaydi. Kam energiya sarfiga qaramay, bosim o'lchagichning chiqish signalining kuchi (12 ohm qarshilikda 6 mV) chiqishda ko'rsatgich moslamasini o'rnatish imkonini beradi. Isitilgan filament va termojuft shunchalik miniatyuradirki, ular hajmi taxminan 1 sm3 bo'lgan shisha idishga joylashadi.
Isitgich filamentining uzunligini qisqartirish past bosimli mintaqada sezuvchanlikni pasaytirsa-da, to'liq o'zgarish

Bosim noldan atmosferaga o'zgarganda chiqish signalining oqimi filament uzunligiga bog'liq emas. Bu shuni anglatadiki, ta'minot quvvati pasayganda, o'lchov diapazoni yuqori bosimlarga o'tadi. Bu fikrni ko'rsatish uchun, rasm. 41-rasmda uchta bosim o'lchagichning kalibrlash egri chiziqlari ko'rsatilgan, ular bir-biridan asosan isitgich filamentining uzunligida farqlanadi.
Benson [38] har biri ma'lum bir o'lchov oralig'i uchun mo'ljallangan termojuft bosim o'lchagichlarining bir nechta dizaynini tasvirlab berdi. Shaklda. 42 bosim birliklarida (Hastings Reidist tomonidan ishlab chiqarilgan) tugatilgan uchta bosim o'lchagichning tarozilari orasidagi farqni aniq ko'rsatadi. DV4 bosim o'lchagichi qisqa, payvandlangan o'tkazgichlardan foydalanadi, ularning minimal uzunligi faqat ishlab chiqarish narxi bilan cheklangan. Ushbu dizayn o'lchov diapazonini yuqori bosimga o'tkazish imkonini berdi. Boshqa ikki turdagi bosim o'lchagichlarining iplari qalinroq: DV3 da ularning diametri DV4 ga qaraganda 8 baravar katta. Ushbu seriyadagi barcha bosim o'lchagichlari shaklda ko'rsatilgan elektr zanjiriga muvofiq ulangan uchta termojuft (A, B va C) ulanishiga ega. 43. Barcha termojuftlarning normal ishlashi uchun quvvat manbai sifatida transformator o'rashidan olingan o'zgaruvchan kuchlanishdan foydalanish kerak,
Bunday holda, chiqish moslamasi faqat termo-e-ni qayd etadi. d. s, bu isitiladigan simlarning o'rtacha haroratiga mos keladi. Termojuft C ulanishi boshqa ikkita o'tish bilan ketma-ket teskari bog'langan va oqim bilan isitilmaydi, shuning uchun uning signali faqat atrof-muhit haroratiga bog'liq, lekin bosimga bog'liq emas. Shunday qilib, bu termojuft birikmasi harorat kompensatsiyasini ta'minlaydi. O'zining bosim o'lchagichlarining inertsiyasini ham o'rgangan Benson, nozik simlar bilan manometrlarning vaqt konstantasi ularning termal inertsiyasining pasayishi tufayli sezilarli darajada qisqarishini ko'rsatdi. U eng nozik va eng qalin simli bosim o'lchagichlarning vaqt konstantasini mos ravishda 0,08 va 10 soniya deb hisoblagan [39].
Shaklda. 4.6, 4.7 eng keng tarqalgan termal bosim o'lchagichlarining konstruktsiyalari va ularning ulanish sxemalarini taqdim etadi. Haroratni o'lchash usuliga ko'ra, konvertorlar termojuft va qarshilik konvertorlariga (Pirani bosim o'lchagich) bo'linadi.