DE2901636A1

DE2901636A1 - Diaphragm pressure transducer assembly - has closed chamber containing displacement sensor and drying agent

Info

Publication number: DE2901636A1
Application number: DE19792901636
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Phys Dr Reich
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1980-07-24

Abstract

The pressure measurement device includes a closed compartment which acts as a compensation device. The compartment contains a block of absorption material which may remove water vapour or other impurities from the air or gas filling of the compartment. A wide variety of known materials may be used for this purpose and they may be provided in granular form and held in a cage. The cage consists of two wire meshes (10, 11) with the absorbant granules (9) enclosed between them leaving an empty space (12) in the centre. The compensation compartment (4) is bounded by the casing n1) of the instrument (i) and the measurement diaphragm (2). One side of the diaphragm is in communication with the gas whose pressure is to be measured. The compensation compartment contains a sensor measuring the displacement of the diaphragm.

Description

Druckmeßgerät mit einem abgeschlossenen VergleichsraumPressure measuring device with a closed comparison room

Die Erfindung betrifft ein Druckmeßgerät mit einem abgeschlossenen Vergleichsraum mit niedrigem Druck bzw.The invention relates to a pressure measuring device with a closed Comparison room with low pressure or

allgemein das Problem, in einem abgeschlossenen Raum einen niedrigen Druck aufrechtzuerhalten.generally the problem of having a low in an enclosed space Maintain pressure.

Ein Absolut-Druckmeßgerät weist in der Regel zwei durch eine Membran getrennte Räume auf. In dem einen - abgeschlossenen - der beiden Räume muß stets ein Druck hegtischen, der kleiner ist als der kleinste zu messende Druck.An absolute pressure gauge usually has two through a membrane separate rooms. In one - closed - of the two rooms must always a pressure that is smaller than the smallest pressure to be measured.

Der andere Raum wird mit dem Behälter oder Rezipienten verbunden, dessen Innendruck gemessen werden soll. Die Druckanzeige selbst erfolgt durch Aufnahme der Bewegung der Membran mit Hilfe eines Zeigerwerkes innerhalb des abgeschlossenen Raumes oder eines Wegaufnehmers, der über entsprechende, durch die Wandung des abgeschlossenen Raumes vakuumdicht hindurchgeführte Leitungen mit einem Versorgungs-und Anzeigegerät verbunden ist.The other room is connected to the container or recipient, whose internal pressure is to be measured. The pressure display itself is done by recording the movement of the membrane with the help of a pointer mechanism within the closed Room or a displacement transducer, which has a corresponding, through the wall of the closed Vacuum-tight leads through the room with a supply and display device connected is.

Ein hinreichend niedriger Druck in dem abgeschlossenen Raum kann z.B. dadurch aufrechterhalten werden, daß dieser Raum dauernd oder zeitweise mit einer Vakuumpumpe verbunden ist.A sufficiently low pressure in the closed space can e.g. be maintained by having this space permanently or temporarily with a Vacuum pump is connected.

Dieser Aufwand ist jedoch sehr hoch und wird im allgemeinen bei Absolut-Druckmeßgeräten nicht getrieben. In der Regel wird deshalb der abgeschlossene Raum zunächst gründlich evakuiert und dann abgesperrt, ähnlich wie es bei anderen abgeschlossenen Systemen, wie Elektronenröhren usw., bekannt ist. Dabei geschieht es jedoch immer wieder, daß der Druck in dem abgeschlossenen Raum ansteigt, so daß das Meßgerät falsche Druckwerte anzeigt. Es ist deshalb versucht worden, in den abgeschlossenen Räumen von Absolut-Druckmeßgeräten - ähnlich wie bei Elektronenröhren oder dgl. - ein Getter anzuordnen, welches die Aufgabe hat, das gewünschte Vakuum aufrechtzuerhalten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Maßnahmen nicht immer zum gewünschten Erfolg führten, weil die Getterkapazität nicht ausreichte, um die auftretenden Gasmengen zu binden. Unter "Getter" sollen hier-die üblichen Gettereinrichtungen verstanden werden, die z.B. in der Röhrentechnik Anwendung finden. Die Erzeugung von Getterschichten erfolgt in der Weise, daß nach der Evakuierung eines abgeschlossenen Hohlkörpers auf deren Wandung ein Getterstoff aufgedampft oder bei erhöhten Temperaturen aktiviert wird, welche die auftretenden Gase absorbieren. Solche Getterstoffe sind z.B. Barium, Magnesium, Titan, Zirkon.However, this effort is very high and is generally used in absolute pressure gauges not driven. As a rule, the enclosed space is therefore first thorough evacuated and then locked, similar to other locked systems, such as electron tubes, etc., is known. But it happens again and again that the pressure in the closed space rises, so that the measuring device wrong Displays pressure values. It has therefore been tried in the completed Clearance of absolute pressure gauges - similar to electron tubes or the like. - To arrange a getter, which has the task of maintaining the desired vacuum. It has been shown, however, that these measures do not always lead to the desired success led because the getter capacity was not sufficient to handle the gas quantities occurring to tie. "Getter" is to be understood here as meaning the usual getter devices that are used, for example, in tube technology. The creation of getter layers takes place in such a way that after the evacuation of a closed hollow body a getter material is vapor-deposited onto the wall or activated at elevated temperatures which absorb the gases occurring. Such getter substances are e.g. barium, Magnesium, titanium, zircon.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckmeßgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem im Vergleichsraum über lange Zeiten der gewünschte niedrige Druck aufrechterhalten werden kann.The present invention is based on the object of a pressure measuring device of the type mentioned at the beginning, in the case of the comparison area over long periods of time the desired low pressure can be maintained.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Vergleichsraum ein Adsorptionsmittel für Wasserdampf oder ähnliche adsorbierbare Gase untergebracht ist. Diese Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die bei Absolut -Druckmeßgeräten auftretende störende Gasabgabe vorzugsweise aus Wasserdampf oder ähnlichen adsorbierbaren Dämpfen besteht und nicht oder nur zu einem geringen Teilt aus Wasserstoff, Kohlenaxid oder ähnlichen Permanentgasen, wie sie z.B. in der Röntgentechnik auftreten und dort mit den üblichen Gettern aufgezehrt werden. In einem erfindungsgemäß ausgebildeten Absolut-Druckmeßgerät werden der Wasserdampf und ähnliche adsorbierbare Gase vom Adsorptionsmittel gebunden und verschlechtern den aufrechtzuerhaltenden Druck nicht.According to the invention, this object is achieved in that in the comparison room an adsorbent for water vapor or similar adsorbable gases housed is. This invention is based on the knowledge that the absolute pressure gauges Occurring disruptive gas release preferably from water vapor or similar adsorbable Steaming consists and not, or only to a small extent, of hydrogen, carbon oxide or similar permanent gases, such as those found in X-ray technology and be consumed there with the usual getters. In one designed according to the invention Absolute pressure gauges are used to measure water vapor and similar adsorbable gases Adsorbents bound and do not worsen the pressure to be maintained.

Da auch noch andere Permanentgase auftreten können, kann es zweckmäßig sein, zusätzlich zu dem Adsorptionsmittel ein an sich bekanntes Getter im Vergleichsraum unterzubringen. In diesem Fall können weder Wasserdampf noch sonstige Permanentgase das Vakuum verschlechtern.Since other permanent gases can also occur, it can expedient be, in addition to the adsorbent, a known getter in the comparison space accommodate. In this case, neither water vapor nor other permanent gases can worsen the vacuum.

Da die Oberfläche des Gettermaterials von Wasserdampf relativ schnell belegt und dadurch das Getter für die Aufzehrung der übrigen Permanentgase unwirksam wird, ist es zweckmäßig, das Getter derart anzuordnen, daß es gegenüber dem Vergleichsraum durch eine von dem Adsorptionsmittel gebildete Schicht getrennt ist. Wasserdampf oder ähnliche adsorbierbare Gase können dann das Getter nicht erreichen.Because the surface of the getter material of water vapor relatively quickly occupied and thereby the getter for the consumption of the remaining permanent gases ineffective it is useful to arrange the getter in such a way that it is opposite the comparison space is separated by a layer formed by the adsorbent. Steam or similar adsorbable gases can then not reach the getter.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden.Further advantages and details of the invention are based on a are explained in the figure illustrated embodiment.

Die Figur zeigt als Ausführungsbeispiel ein Membran-Druckmeßgerät. Dieses weist ein Gehäuses auf, das mittels der Membran 2 in zwei Räume 3 und 4 unterteilt ist. Der Raum 3 ist mittels des Anschlußstutzens 5 an einen Behälter oder Rezipienten, in dem der Druck gemessen werden soll, anschließbar. Der Raum 4 ist vakuumdicht verschlossen. Im Raum 4 herrscht ein gegenüber dem zu messenden Druck im Raum 3 niedriger Druck, der ständig aufrechterhalten werden muß. Die Aufnahme der Bewegung der Membran erfolgt mittels eines schematisch dargestellten Wegaufnehmers 6, der ein der Stellung der Membran 2 entsprechendes Signal liefert, das über die Leitungen 7 einem nicht dargestellten Versorgungs- und Anzeigegerät zugeführt wird.The figure shows a diaphragm pressure measuring device as an exemplary embodiment. This has a housing which is divided into two spaces 3 and 4 by means of the membrane 2 is. The space 3 is connected to a container or recipient by means of the connecting piece 5, in which the pressure is to be measured, can be connected. The space 4 is vacuum-tight locked. In room 4 there is a pressure compared to the pressure to be measured in room 3 low pressure that must be maintained at all times. The inclusion of movement the membrane takes place by means of a schematically illustrated displacement transducer 6, the a signal corresponding to the position of the diaphragm 2 is supplied via the lines 7 is fed to a supply and display device, not shown.

Der Wegaufnehmer 6 kann auch durch ein Zeigerwerk ersetzt sein, das im Raum 4 untergebracht ist. In diesem Falle muß zumindest ein Teil des Gehäuses durchsichtig sein und z.B. aus Glas bestehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das nicht erforderlich.The displacement transducer 6 can also be replaced by a pointer mechanism that is housed in room 4. In this case, at least part of the housing be transparent and E.g. made of glass. When shown Embodiment is not required.

Im Raum 4 ist erfindungsgemäß ein Adsorptionsmittel 9 untergebracht. Dieses liegt in Form von Körnern vor und ist zwischen zwei Netzen 10 und 11 gehaltert. Das Netzpaar 10,11 ist so geformt, daß es mit einem Teil der Wandung des Gehäuses 1 einen gegenüber dem Vergleichsraum 4 abgeschlossenen Teilraum 12 bildet. Innerhalb dieses Teilraumes 12 ist auf der Gehäusewandung ein zusätzliches Getter 13 aufgebracht.According to the invention, an adsorbent 9 is accommodated in space 4. This is in the form of grains and is held between two nets 10 and 11. The pair of nets 10, 11 is shaped so that it is connected to part of the wall of the housing 1 forms a sub-space 12 which is closed off from the comparison space 4. Within an additional getter 13 is applied to this subspace 12 on the housing wall.

Mit Hilfe des Adsorptionsmittels 9 werden im Vergleichsraum 4 auftretende Dämpfe adsorbiert. Das Getter 13 zehrt andere Permanentgase auf. Im Vergleichsraum 4 kann deshalb über sehr lange Zeiten der gewünschte niedrige Druck aufrechterhalten werden.With the aid of the adsorbent 9, 4 occurring in the comparison room Vapors adsorbed. The getter 13 consumes other permanent gases. In the comparison room 4 can therefore maintain the desired low pressure for a very long time will.

Die Erfindung ist überall da anwendbar, wo in abgeschlossenen Systemen ein niedriger Druck aufrechterhalten werden soll und wo die störende Gasabgabe unter andrem aus Wasserdampf oder ähnlichen adsorbierbaren Dämpfen besteht. Das kann z.B. bei abgeschlossenen Glaskörpern sein, die häufig mit Kitten abgedichtet werden. Dabei besteht in doppelter Hinsicht die Gefahr des Auftretens von Dämpfen: Zum einen geben die Kitte selbst adsorbierbare Dämpfe ab, die das Vakuum verschlechtern können; zum anderen können mit Kitten verklebte Glas- und/oder-Metallkörper häufig nicht mit 400° ausgeheizt werden, und zwar entweder wegen der Kitte selbst oder wegen der im Glaskörper untergebrachten Elemente, wie z.B. bei einem Membran-Vakuummeter die im Vergleichsraum untergebrachten Elemente eines Zeigerwerkes. Mit dem Adsorptionsmittel kann in der erfindungsgemäßen Weise das gewünschte Vakuum aufrechterhalten werden, gegebenenfalls kombiniert mit einem sonst üblichen Getter, das der Aufzehrung sonstiger Permanentgase dient.The invention can be used wherever in closed systems a low pressure should be maintained and where the disruptive gas discharge is below other consists of water vapor or similar adsorbable vapors. This can e.g. be in closed glass bodies, which are often sealed with putty. The risk of vapors occurring is twofold: On the one hand the putties themselves emit adsorbable vapors that can worsen the vacuum; on the other hand, glass and / or metal bodies glued with cement often cannot be baked out at 400 °, either because of the putty itself or because of of the elements housed in the glass body, such as a membrane vacuum gauge the elements of a pointer mechanism housed in the comparison room. With the adsorbent can in the invention Way to maintain the desired vacuum are, if necessary combined with an otherwise customary getter, that of consumption other permanent gases is used.

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Claims

CLAIMS 1. / Pressure measuring device with a closed comparison room with low pressure, characterized in that - that in the comparison space (4) a Adsorbent (9) accommodated for water vapor or similar adsorbable gases is.

2. Pressure measuring device according to claim 1, characterized in that as Adsorbent zeolite, silica gel, phosphorus pentoxide or another ceramic highly porous substance is provided.

3. Pressure measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that that the adsorbent (9) is in the form of grains and housed in a cage is.

4. Pressure measuring device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that in addition a known getter (13) is housed in the comparison space (4) is.

5. Pressure measuring device according to claim 4, characterized in that the Getter (13) is arranged so that it is opposite the comparison space (4) through a layer formed by the adsorbent (9) is separated.

6. Pressure measuring device according to claim 5, characterized in that the Adsorbent (9) in the space formed by two spaced apart nets (10, 11) housed that the network pair separates a part (12) of the comparison space (4) and that the getter (13) is housed in the separated part of the comparison space is.

7. Process for the production of a pressure measuring device with a closed Comparison space with low pressure, characterized in that in the comparison space (4) an adsorbent (9) for water vapor is accommodated and that thereafter the comparison room is evacuated to the desired pressure.

8. The method according to claim 7, characterized in that according to the A getter material is reached in the comparison space (4) at a certain pressure (13) is applied to one of its walls.

9. Use adsorbents for water vapor for maintenance a low pressure in an enclosed space, e.g. in the comparison room a pressure measuring device in a tube (radio tube, television picture tube, transmitter tube or the like), preferably in combination with a getter.