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Vakuummeter mit pendelartig aufgehängtem Quecksilbergefäß. Zur Messung
von Vakuumdrücken von io bis o,o5 mm Quecksilbersäule sind Vakuummeter bekannt,
bei denen sich die bewegliche Quecksilbersäule in einem winkelförmigen Glasgefäß
befindet, das pendelartig aufgehängt ist. An das eine Ende des Glasgefäßes ist die
Vakuumleitung angeschlossen. Bei wechselndem Druck findet dann infolge Verschiebung
der Quecksilbersäule eine Schwerpunktsverlagerung des Quecksilbers bzw. des Glasgefäßes
statt, und das Glasgefäß schlägt um einen bestimmten Pendelwinkel aus. Die Empfindlichkeit
des Vakuummeters ist dabei noch dadurch gesteigert, daß in dem winkelförmigen Glasrohr
sich an einer Stelle eine Erweiterung befindet, in die das Quecksilber z. B. bei
einer Verminderung des Druckes der Vakuumleitung; tritt.
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Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anordnung, die bei einem derartigen
Vakuummeter eine elektrische Fernanzeige des jeweiligen Vakuums bzw. auch eine Registrierung
ermöglicht. Die Anordnung eignet sich daher besonders für die Überwachung größerer
Vorvakuumleitungen. Erfindungsgemäß befindet sich an dem Pendelteil des Vakuummeters
eine Quecksilbersäule, welche beim Pendelausschlag einen in ihrer Längsrichtung
liegenden elektrischen Widerstand kurzschließt. Die Größe des noch verbleibenden
Widerstandes ist dann ein Maß für den Pendelausschlag bzw. für das Vakuum-.- An
sich sind derartige Fernanzeigevorrichtungen bereits bekannt. Die Kombination dieser
Fernanzeigevorrichtung mittelsVerschiebung einer Quecksilbersäule mit einem Vakuummeter
der gekennzeichneten Art erweist sich aber als besonders zweckmäßig, da ein derartiges
Vakuummeter infolge derErweiterung imwinkelförmigen Glasrohr einen bereits bei geringen
Druckdifferenzen sehr starken Ausschlag aufweist, so daß auch durch den Quecksilberfaden
der Fernanzeigevorrichtung ein großer Teil des Widerstandes ein- oder ausgeschaltet
wird. Die Empfindlichkeit bzw. die Meßgenauigkeit der Vorrichtung ist also eine
sehr hohe. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß man derartige Vakuummeter nunmehr
auch an Apparaten anbringen kann, die dauernd unter Hochspannung stehen; trotzdem
bereitet die Ablesung bzw. die dauernde Kontrolle des Vakuums keine Schwierigkeiten
bzw. ist mit keiner Gefahr verbunden.
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In Abb. i der Zeichnung ist die neue Anordnung an einem Beispiel veranschaulicht.
i ist das winkelförmig ausgebildete Glasgefäß des Vakuummeters, das an einer sektorartigen
Platte 2 befestigt ist. Die Platte schwingt um die Pendelachse 3. Sie besitzt inihrem
unteren Teil eine Marke 4., die beim Pendelausschlag längs einer Skala 5 gleitet.
Das Glasgefäß ist an dem einen Ende bei 6 geschlossen, das andere Ende ist an einen
zur Vakuumleitung führenden Schlauch 7 angeschlossen. Die Röhre ist derart mit Quecksilber
gefüllt, daß beim Anschluß des Schlauches an ein bestimmtes Vakuum das Quecksilber
sich bis zu den Punkten a und b in der Röhre
einstellt. Oberhalb
des Punktes b befindet sich dann eine unter einem bestimmten Druck stehende Luftsäule.
Vermindert sich nun der Druck in dem Schlauch 7, so steigt das Quecksilber in den
linken Teil der Röhre hinauf und sinkt im rechten Teil. Entsprechend findet eine
Schwerpunktsverlagerung der pendelnden Platte a statt, und die Platte schlägt um
einen Pendelwinkel aus. Um nun :die Empfindlichkeit des Vakuummeters noch weiter
zu steigern, ist die Anordnung dabei derart, daß das O_uecksilber von einer bestimmten
Druckverminderung an im linken Teil in eine kugelartige Erweiterung 8 der Glasröhre
eindringt und diese allmählich anfüllt. Infolge dieser kugelartigen Erweiterung
findet bereits eine ausgiebige Schwerpunktsverlagerung statt, trotzdem die Höhendifferenz
zwischen den beiden Ouecksilberspiegeln sich nur um ein geringes vergrößert hat.
Entsprechend ist der Ausschlag für eine bestimmte Vakuumänderung auch ein größerer.
Um zu vermeiden, daß das Quecksilber im rechten Teil der Röhre bis zur unteren Umbiegungsstelle
gelangt, was ein Entweichen von Luftbläschen zur Folge hat, befindet sich auch im
rechten Teil des Glasgefäßes eine kugelartige Erweiterung g, die zugleich als Vorratsbehälter
für die Auffüllung der linken Kugel dient. Außerdem wirkt diese rechte Erweiterung
ebenfalls derart, daß der Pendelausschlag für eine bestimmte Druckänderung vergrößert
wird.
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Um nun bei diesem Vakuummeter eine elektrische Fernanzeige des Vakuums
zu ermöglichen, ist an der Platte bzw. an der Drehachse der Platte noch eine ringförmige
und zur Drehachse konzentrische Glasröhre io befestigt, die etwa zur Hälfte mit
Quecksilber gefüllt ist. An zwei diametral einander gegenüberliegenden Punkten des
Ringes ist ein Widerstandsdraht i i eingeschmolzen, der im Stromkreis einer Wheatstoneschen
Brücke liegt. Bei dieser Anordnung wird der Widerstandsdraht im Glasrohr zum Teil
durch das Quecksilber im Rohr kurzgeschlossen. Die Brücke ist so abgeglichen, daß
der Strom im Meßinstrument o ist. Schlägt nun die Platte 2 infolge einer Veränderung
des Vakuums um einen bestimmten Pendelwinkel aus, dann ver-Ureht isich auch der
Glasring, i o; und der Widerstandsdraht taucht um ein Stück aus dem Quecksilber
aus bzw. in das Quecksilber hinein. Entsprechend wird das Brückenmeßinstrument einen
Strom anzeigen, wobei es derart geeicht werden kann, daß es unmittelbar die jeweiligen
Drücke im Vakuum in MiLlimeter-Quecksilbersäule angibt.
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Die Ausbildung des Glasrohres io in Form eines zur Drehachse der Platte
konzentrischen Ringes hat den Vorteil, daß eine Schwerpunktsverlagerung bei Verdrehung
des Ringes nicht stattfinden kann, so daß die Pendelausschläge des eigentlichen
Vakuummeters dadurch nicht beeinflußt werden. Für den Widerstandsdraht kann man
mit Vorteil einen Draht aus Platin oder eine Platinlegierung, wie z. B. Platiniridium,
verwenden. Diese Metalle haben die Eigenschaft, daß sich eine gute Benetzung zwischen
dem Quecksilber und dem Widerstandsdraht bildet.
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Man kann das geschilderte Vakuummeter noch vereinfachen, indem man
für die Kurzschließung des Widerstandsdrahtes i i nicht eine besondere Quecksilbersäule
vorsieht, sondern diesen Draht durch die O_uecksilbersäule des eigentlichen Vakuummeters
benetzen läßt. Abb. 2 der Zeichnung zeigt eine derartige Anordnung. Die winkelförmige
und am rechten Ende geschlossene Glasröhre i des Vakuummeters ist hier derart mit
Quecksilber gefüllt, daß dieses bei Anschluß des Schlauches 7 an die Atmosphäre
bis zum Ende 6 der Röhre ansteigt. Im rechten Teil der Glasröhre ist nun außerdem
noch ein Widerstandsdraht ii eingeführt. Dieser Widerstandsdraht taucht bei steigendem
Vakuum allmählich aus dem Quecksilber aus, da die pendelnde Platte dann nach rechts
ausschlägt. Der Widerstandsdraht ist wieder als ein Zweig einer Brückenanordnung
mit Batterie und Meßinstrument zur Anzeige des Vakuums geschaltet.