JPS6232331A - 熱電対真空ゲ−ジ - Google Patents
熱電対真空ゲ−ジInfo
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- JPS6232331A JPS6232331A JP61177883A JP17788386A JPS6232331A JP S6232331 A JPS6232331 A JP S6232331A JP 61177883 A JP61177883 A JP 61177883A JP 17788386 A JP17788386 A JP 17788386A JP S6232331 A JPS6232331 A JP S6232331A
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- pressure
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- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L21/00—Vacuum gauges
- G01L21/10—Vacuum gauges by measuring variations in the heat conductivity of the medium, the pressure of which is to be measured
- G01L21/14—Vacuum gauges by measuring variations in the heat conductivity of the medium, the pressure of which is to be measured using thermocouples
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は不完全真空の下で低圧力を測定するための熱電
対装置に関し、詳細には広い範囲に亘る圧力に対して感
度の高い装置に関する。
対装置に関し、詳細には広い範囲に亘る圧力に対して感
度の高い装置に関する。
技術的背景
熱電対は長い間、不完全真空に対する圧力感知装置とし
て利用されてきた。熱電対が加熱され。
て利用されてきた。熱電対が加熱され。
その結果生じた熱電対の温度は熱電対起電力を用いて測
定される。ガスの圧力が下がるに従って。
定される。ガスの圧力が下がるに従って。
ガスによる熱電対の冷却率は減少する。その結果。
定加熱１Ｍ、Ｋｔ、に対する熱電対の温度か上昇するか
、又は、熱一対を一定ｉＭ反に保つのに必要な電流が減
少する。
、又は、熱一対を一定ｉＭ反に保つのに必要な電流が減
少する。
従来技術の熱′１対圧力ゲージは、測定中に同時に行わ
れる加熱によって発生するノイズによって。
れる加熱によって発生するノイズによって。
その測定範囲及び感度を制限される。従来のものは低圧
力及び１０乃至１Ｃ）０トルの圧力範囲では鈍感である
。
力及び１０乃至１Ｃ）０トルの圧力範囲では鈍感である
。
発明の目的
本発明の目的は、多くの圧力の大きさに亘る熱電対効果
を用いて、安価で適度に正確で、応答性の速い真空イン
ジケータを提供することである。
を用いて、安価で適度に正確で、応答性の速い真空イン
ジケータを提供することである。
発明の概要
サーボ機が振幅変調された交流量５流加熱電力を熱電対
に供給するために用いられる。熱電対の直流電流起電力
が測定場れ−ｌｘ艶市圧と比較される。
に供給するために用いられる。熱電対の直流電流起電力
が測定場れ−ｌｘ艶市圧と比較される。
この基Ｗ′１ユ圧は異な不圧力範囲に対しては異なり、
ある範囲内では圧力の減少に比例する。加熱電流の振幅
はＤＯＶ圧Ｋｉ換され、圧力として表示される。
ある範囲内では圧力の減少に比例する。加熱電流の振幅
はＤＯＶ圧Ｋｉ換され、圧力として表示される。
本発明のこれらの、そして七の他の檎成の及び作用の特
徴は、好適実ｍ秒自１を示した添付図面と以下のＪＰ−
な説明ｐｃよって更に明らかとなろう。
徴は、好適実ｍ秒自１を示した添付図面と以下のＪＰ−
な説明ｐｃよって更に明らかとなろう。
好’ｍ実施例
図面を参照すると、参照管号が異なる図面に共通するパ
ーツを示すために用いられており、文字はパーツ間を通
る信号′を示すために用いられている。第１図にｔｉ木
発明に従って熱も対圧力ゲージのブロック紛図が示され
ている。サーボｈ構ｌＯは振幅信号“Ａ“を可変振幅Ａ
Ｃ加熱器電源１２に供給するために用いられ、それは、
二線又は四籾熱′由一対１４への振幅変調されたＡＣ電
流“Ｂ”を生じさせることによって応答する。熱によっ
て発生した起電力は低域フィルタ１６によってろ渦され
、生じた信号“Ｄ″″は測定され、基準ゼネレータ１８
によって発せられた基準電圧レベル“ＣＩ′と比較され
る。接合部を加熱するのに必要な電流は整流器２０によ
って整流され、整流器２０は信号“Ｅ“を発する。その
信号“Ｂ“は圧力に比例し、制御又ｆ′ｉ表示のために
使用される。加熱電流は基準ゼネレータ１８にも入力さ
れ、ゼネレータ１８は基準信号″Ｃ″を発生させる。
ーツを示すために用いられており、文字はパーツ間を通
る信号′を示すために用いられている。第１図にｔｉ木
発明に従って熱も対圧力ゲージのブロック紛図が示され
ている。サーボｈ構ｌＯは振幅信号“Ａ“を可変振幅Ａ
Ｃ加熱器電源１２に供給するために用いられ、それは、
二線又は四籾熱′由一対１４への振幅変調されたＡＣ電
流“Ｂ”を生じさせることによって応答する。熱によっ
て発生した起電力は低域フィルタ１６によってろ渦され
、生じた信号“Ｄ″″は測定され、基準ゼネレータ１８
によって発せられた基準電圧レベル“ＣＩ′と比較され
る。接合部を加熱するのに必要な電流は整流器２０によ
って整流され、整流器２０は信号“Ｅ“を発する。その
信号“Ｂ“は圧力に比例し、制御又ｆ′ｉ表示のために
使用される。加熱電流は基準ゼネレータ１８にも入力さ
れ、ゼネレータ１８は基準信号″Ｃ″を発生させる。
本発明の好適実施例が更に詳しく第２図に示されている
。可変振幅発振器２２が増幅器２４に入力信号“Ｆ′″
を提供し、その増幅器２４は熱１対１４を加熱する十分
な電力を提供する。ブロックコンデンサ２６は増幅器２
４の出力“Ｂ“中に存在する如（ｆｉｌなるＤＣレベル
も、熱電対１４の不要な加熱をすること、又は、熱電対
１４からのＤＯ熱熱電対効果正圧測定を妨害することを
防ぐ。このＤＣ熱電対効果電圧は増幅器２４からのλ０
加熱η丁力を伴って熱電対を渡って存在するが、低域フ
ィルタ１６に与えられ、その低域フィルタ１６はＡＯＯ
熱電力を取シ除く。
。可変振幅発振器２２が増幅器２４に入力信号“Ｆ′″
を提供し、その増幅器２４は熱１対１４を加熱する十分
な電力を提供する。ブロックコンデンサ２６は増幅器２
４の出力“Ｂ“中に存在する如（ｆｉｌなるＤＣレベル
も、熱電対１４の不要な加熱をすること、又は、熱電対
１４からのＤＯ熱熱電対効果正圧測定を妨害することを
防ぐ。このＤＣ熱電対効果電圧は増幅器２４からのλ０
加熱η丁力を伴って熱電対を渡って存在するが、低域フ
ィルタ１６に与えられ、その低域フィルタ１６はＡＯＯ
熱電力を取シ除く。
このようにして低域フィルタ１６の出力である信号“Ｄ
″は、熱電対１４からの熱電対効果電圧だけを含み、加
熱電力による信号は含まない。
″は、熱電対１４からの熱電対効果電圧だけを含み、加
熱電力による信号は含まない。
加熱信号“Ｂｏは整流器３０によって整流され。
その整流６３０は加熱信号“Ｂ′″のＡＣ成分にのみ比
例する出力“Ｇ”を提供する。この信号“Ｇ′″は非線
形基準ゼネレータ回路１８に送られる。この回路は基準
電圧“Ｏ”″を発生する。その電圧は異なる圧力範囲に
対しては異なり、ある圧力範域内では圧力の減少に比例
する。基準ゼネレータ１８の出力″Ｃ“は１ｇ３図に示
されるような圧力の関数として熱電対温度を生せしめる
。
例する出力“Ｇ”を提供する。この信号“Ｇ′″は非線
形基準ゼネレータ回路１８に送られる。この回路は基準
電圧“Ｏ”″を発生する。その電圧は異なる圧力範囲に
対しては異なり、ある圧力範域内では圧力の減少に比例
する。基準ゼネレータ１８の出力″Ｃ“は１ｇ３図に示
されるような圧力の関数として熱電対温度を生せしめる
。
基準ゼネレータ出力“Ｃ″′及び低域フィルタ出力″Ｄ
”はサーボ機構増幅器ｌＯに与えられ、その増幅器ｌＯ
は、（１）信号“Ｄ′″と“Ｃ１の差の積分、 （ＩＩ
）信号″Ｄ′″とＣ″の差及び（ｔｉｌｌ信号“Ｄ′と
“０′の差の微分の総計に比例した出力“人“を発生し
、相対比はサーボ１１１揖ループ罠安定性を与えるよう
に調整される〇 整流６３０からの信号“Ｇ“は加熱電力“Ｂ”の振幅に
比例しており、メータスケール・エクスパンション（ｍ
ｅｔｅｒ ５ｃａｌｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ）回路３
２にも送られる。この回路は信号“Ｇ′″が小さいとき
は増幅し、大きい信号に飽和し、それによって信号“Ｈ
″が圧力信号としてディスプレイ・メータ３４上に表示
される。
”はサーボ機構増幅器ｌＯに与えられ、その増幅器ｌＯ
は、（１）信号“Ｄ′″と“Ｃ１の差の積分、 （ＩＩ
）信号″Ｄ′″とＣ″の差及び（ｔｉｌｌ信号“Ｄ′と
“０′の差の微分の総計に比例した出力“人“を発生し
、相対比はサーボ１１１揖ループ罠安定性を与えるよう
に調整される〇 整流６３０からの信号“Ｇ“は加熱電力“Ｂ”の振幅に
比例しており、メータスケール・エクスパンション（ｍ
ｅｔｅｒ ５ｃａｌｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ）回路３
２にも送られる。この回路は信号“Ｇ′″が小さいとき
は増幅し、大きい信号に飽和し、それによって信号“Ｈ
″が圧力信号としてディスプレイ・メータ３４上に表示
される。
在米の電源３６は他の回路に適切な電圧を与えるために
使用される。
使用される。
低圧力において、熱′１対導脚による望ましくない金属
伝導及び電磁放射による熱損失の影響はガス放散による
熱の損失と重大な比較をされ、それは圧力に敏感な機構
である。低圧力領域内の一定温度で作動することにより
導電冷却における温度影響は取り除かれ、放射損失にお
ける温度の影響は減少する。もし温度が圧力とともに一
定ならば。
伝導及び電磁放射による熱損失の影響はガス放散による
熱の損失と重大な比較をされ、それは圧力に敏感な機構
である。低圧力領域内の一定温度で作動することにより
導電冷却における温度影響は取り除かれ、放射損失にお
ける温度の影響は減少する。もし温度が圧力とともに一
定ならば。
ガス冷却の効果は最大となる。このような高感度が必要
とされる領域は１０ ミリ）ル以下及び１０トルから２
００ ）ルの間である。熱′イ対ゲージがガス冷却に対
して本質的に敏感である領域内では。
とされる領域は１０ ミリ）ル以下及び１０トルから２
００ ）ルの間である。熱′イ対ゲージがガス冷却に対
して本質的に敏感である領域内では。
圧力を上げるとともに温度を下げることによって感度を
下けることが望ましい。これらの領域はｌＯミリトルか
ら１０トルの間及び２００トルから大気圧の間である。
下けることが望ましい。これらの領域はｌＯミリトルか
ら１０トルの間及び２００トルから大気圧の間である。
これらの領域に対する温度対圧力の略示線図か第３図に
示され１いる。上記のように温度を操作することは圧力
の効果的測定を可能にし、これまで可能でめったよりも
広い範囲（はぼ６ケタの大きさ）に亘ってスケールの脚
形性を増強する。
示され１いる。上記のように温度を操作することは圧力
の効果的測定を可能にし、これまで可能でめったよりも
広い範囲（はぼ６ケタの大きさ）に亘ってスケールの脚
形性を増強する。
上記の温度変化は、熱電対の高い温度によってガスが爆
発する危険かない低圧力での圧力変化に対する感度が同
時に増強されるとともに高温に対しても可能であるが、
同時に、める４ｍのガスではこのような危険か存在する
かもしれない圧力で接合部温度をすっと低く、より安全
な値まで下げる。
発する危険かない低圧力での圧力変化に対する感度が同
時に増強されるとともに高温に対しても可能であるが、
同時に、める４ｍのガスではこのような危険か存在する
かもしれない圧力で接合部温度をすっと低く、より安全
な値まで下げる。
表示のサーボ機構方法及びサーボ・ループへのインジケ
ータの結合は、環境変化によって現われるエラーの多く
の原因を取り囲む。これは、このような変化に対する補
整にかかる余分な費用を最少にする。
ータの結合は、環境変化によって現われるエラーの多く
の原因を取り囲む。これは、このような変化に対する補
整にかかる余分な費用を最少にする。
交流電流による接合部の加熱は２つの重要な利点を提供
する。すなわち、（１）加熱機構からの測定された電圧
への無関係な寄与が何もない。このようなエラーはＤｏ
醒源を使用する他の技術には本来備わっているものであ
る。そして、（Ｉ）二線接合だけを必要とし、以前は四
線接合が必要であった。
する。すなわち、（１）加熱機構からの測定された電圧
への無関係な寄与が何もない。このようなエラーはＤｏ
醒源を使用する他の技術には本来備わっているものであ
る。そして、（Ｉ）二線接合だけを必要とし、以前は四
線接合が必要であった。
これはいくつかの利益をもたらす。すなわち、制御器か
らゲージへの二線ケーブル、簡単化し九ゲージ、及び、
多（の熱電導路が半減されることによる不要な熱伝導の
５０パーセントが減少する。
らゲージへの二線ケーブル、簡単化し九ゲージ、及び、
多（の熱電導路が半減されることによる不要な熱伝導の
５０パーセントが減少する。
本発明は上記の好適実施例に限定されるものではな（、
また、その変化及び改良は本発明の保護範囲を逸脱する
ことなく行え、その特徴は特許請求の範囲にまとめられ
ているＣ
また、その変化及び改良は本発明の保護範囲を逸脱する
ことなく行え、その特徴は特許請求の範囲にまとめられ
ているＣ
第１囚は本発明による熱電対真窒ゲージのブロック線図
である。 第２図は本発明の実施例のブロック線図である。 第３図は圧力に対する熱電対の温度の略示線図である。 １０−−サーボ機構 １４−御粘電対 １６−一低域フイルタ １８−一基準ゼネレータ ２０、３０−一望流器 ２６−−ブロツクコンデンサ 特許出願人 パリアン・アソシエイツ・インコーホレイ
テッド
である。 第２図は本発明の実施例のブロック線図である。 第３図は圧力に対する熱電対の温度の略示線図である。 １０−−サーボ機構 １４−御粘電対 １６−一低域フイルタ １８−一基準ゼネレータ ２０、３０−一望流器 ２６−−ブロツクコンデンサ 特許出願人 パリアン・アソシエイツ・インコーホレイ
テッド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、不完全真空での圧力に応答する電気信号を得るため
の装置であつて、 ａ）不完全真空中の熱電対、 ｂ）前記熱電対からのＤＣ電圧信号に応答して、前記熱
電対にＡＣ加熱電流を発生させ るためのサーボ機構手段、 ｃ）ＡＣ加熱電流から前記熱電対へ圧力に反応する信号
を発生させるための手段、 ｄ）圧力に応答する前記信号から基準信号を発生させる
ための手段であつて、前記基準 信号が前記熱電対からの前記ＤＣ電圧信号 とともに利用され、前記サーボ機構手段を 制御するための手段、 ｅ）電源手段、 とから成る装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された装置であつて、 前記サーボ機構手段がサーボ機構増幅器及 び、前記熱電対と前記サーボ機構増幅器との間にある低
域フィルタを有し、前記サーボ機構増幅器が前記低域フ
ィルタと基準信号を発生させるための前記手段とからの
信号を受け、更にまた、前記サーボ機構増幅器からの信
号を受ける電圧制御式オシレータ、該電圧制御式オシレ
ータからの信号を受ける増幅器及びＤＣ電流をブロック
している間、ＡＣ電流を前記熱電対へ送るための手段を
有しているところの装置。 ３、特許請求の範囲第２項に記載された装置であつて、 基準信号を発生させるための前記手段が整 流器及び非線形基準ゼネレータ回路を有するところの装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US760789 | 1985-07-31 | ||
| US06/760,789 US4633717A (en) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | Thermocouple vacuum gauge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6232331A true JPS6232331A (ja) | 1987-02-12 |
| JPH0648225B2 JPH0648225B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=25060201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61177883A Expired - Fee Related JPH0648225B2 (ja) | 1985-07-31 | 1986-07-30 | 熱電対真空ゲ−ジ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4633717A (ja) |
| EP (1) | EP0213757A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0648225B2 (ja) |
| CA (1) | CA1273225A (ja) |
| IL (1) | IL79468A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05296062A (ja) * | 1992-04-14 | 1993-11-09 | T I Ii:Kk | 動力伝達装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01313728A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-19 | Seiko Electronic Components Ltd | 水晶式真空計 |
| US5351551A (en) * | 1993-05-27 | 1994-10-04 | The Fredericks Company | Convection thermocouple vacuum gauge |
| KR20040013341A (ko) * | 2002-08-06 | 2004-02-14 | (주) 포스백 | 시간분할형 펠티어 진공게이지 구동회로 |
| US7451652B2 (en) * | 2005-12-28 | 2008-11-18 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Interrupted DC operation of thermocouple vacuum gauge |
| US8047711B2 (en) * | 2008-08-06 | 2011-11-01 | Heinz Ploechinger | Thermocouple vacuum gauge |
| KR200487790Y1 (ko) * | 2017-01-11 | 2018-11-06 | 디에스이테크 주식회사 | 바라트론 게이지의 출력 특성을 갖는 열전대 게이지 컨트롤러 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3397579A (en) * | 1966-01-27 | 1968-08-20 | Nat Res Corp | Thermocouple gauge control |
| DE3130817A1 (de) * | 1981-08-04 | 1983-02-24 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Waermeleitungsvakuummeter |
| SU1114905A1 (ru) * | 1982-03-16 | 1984-09-23 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Физико-Технический Институт | Термопарный вакуумметр |
| US4579002A (en) * | 1984-10-31 | 1986-04-01 | Varian Associates, Inc. | Thermocouple vacuum gauge |
-
1985
- 1985-07-31 US US06/760,789 patent/US4633717A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-07-21 IL IL79468A patent/IL79468A/xx not_active IP Right Cessation
- 1986-07-30 JP JP61177883A patent/JPH0648225B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-30 CA CA000514954A patent/CA1273225A/en not_active Expired
- 1986-07-31 EP EP86305911A patent/EP0213757A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05296062A (ja) * | 1992-04-14 | 1993-11-09 | T I Ii:Kk | 動力伝達装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1273225A (en) | 1990-08-28 |
| US4633717A (en) | 1987-01-06 |
| IL79468A (en) | 1990-04-29 |
| JPH0648225B2 (ja) | 1994-06-22 |
| EP0213757A2 (en) | 1987-03-11 |
| EP0213757A3 (en) | 1989-08-16 |
| IL79468A0 (en) | 1986-10-31 |
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