Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения вакуума.The invention relates to measuring equipment, namely to means for measuring vacuum.
Целью изобретения является расширение диапазона измерения вакуума в сторону более высокого давления, при сохранении высокой чувствительности в области низкого давления.The aim of the invention is to expand the range of measurement of vacuum in the direction of higher pressure, while maintaining high sensitivity in the low-pressure region.
На чертеже показана схема теплоэлектрического вакуумметра.The drawing shows a diagram of a thermoelectric vacuum gauge.
На тонкой прочной подложке 1 (например, окисленная металлическая фольга) нанесена пленка 2, выполненная из материала с высоким температурным коэффициентом сопротивления (например, платина). На краях пленки 2 к контактным пластинам 3 и 4 присоединены с надежным механическим и электрическим контактом растяжки, выполненные из тонких прочных нитей 5 и 6, из которых, как минимум, одна выполнена из 20 материала с высоким температурным коэффициентом (например, вольфрам). Кроме того, имеются растяжки, присоединенные с надежным механическим контактом к подложке 1. Все растяжки свободными конца- 25 ми присоединены с натягом к установочной рамке 7, причем в случае, когда установочная рамка 7 выполнена из металла, токоподводящие растяжки 5 и 6 присоединяются к ней через диэлектрические разрывы с кон- 30 тактными пластинами 8 и 9,· к которым присоединяются провода внешней цепи 10и 11.On a thin strong substrate 1 (for example, oxidized metal foil), a film 2 is applied made of a material with a high temperature coefficient of resistance (for example, platinum). At the edges of the film 2 to the contact plates 3 and 4 are attached with reliable mechanical and electrical contact stretch marks made of thin strong threads 5 and 6, of which at least one is made of 20 materials with a high temperature coefficient (for example, tungsten). In addition, there are braces attached with reliable mechanical contact to the substrate 1. All braces with free ends 25 are tightly connected to the mounting frame 7, and in the case when the mounting frame 7 is made of metal, the current-carrying wires 5 and 6 are attached to it through dielectric gaps with contact plates 8 and 9, · to which the wires of the external circuit 10 and 11 are connected.
Теплоэлектрический вакуумметр работает следующим образом. 35Thermoelectric vacuum gauge operates as follows. 35
По проводам внешней цепи 10 и 11 через растяжки 5 и 6 по пленке 2 пропускается электрический ток. Теплоэлектрический вакуумметр может работать в режиме постоянного напряжения, постоянного тока либо 40 при постоянной температуре вне зависимости от режима работы под действием электрического тока пленка 2 и растяжки 5 и 6 нагреваются. Как минимум одна из растяжек 5 и 6, а также пленка. 2 выполнены из 45 материала с высоким температурным коэффициентом сопротивления, поэтому их сопротивления в результате нагрева увеличиваются, Молекулы остаточного газа, находящиеся в объеме, где установлены ма5 нометр, ударяясь о растяжки 5 и 6 и пленку 2, забирают часть энергии, т.е. охлаждают их. Величина охлаждения, а следовательно, и величина электрического сопротивления растяжки и пленки пропорционально завй10 сят от величины остаточного давления.An electric current is passed through the wires of the external circuit 10 and 11 through streamers 5 and 6 along the film 2. The thermoelectric vacuum gauge can operate in constant voltage, constant current or 40 at constant temperature, regardless of the operating mode under the influence of electric current, film 2 and stretch marks 5 and 6 are heated. At least one of the stretch marks 5 and 6, as well as the film. 2 are made of 45 materials with a high temperature coefficient of resistance; therefore, their resistance increases as a result of heating. Residual gas molecules in the volume where the pressure gauge is installed, striking the stretch marks 5 and 6 and film 2, take part of the energy, i.e. cool them. The amount of cooling, and hence the magnitude of the electrical resistance of the stretch and film, is proportionally dependent on the value of the residual pressure.
. Когда вакуум в системе высокий, то максимальная чувствительность будет у пленки 2, так как она имеет значительно большую площадь поверхности, чем площадь повер15 хности растяжки 5 или 6, одна из которых изготовлена из материала с высоким температурным коэффициентом сопротивления. В этом случае чувствительность растяжки 5 или 6 будет много меньше чувствительности пленки 2, и растяжка будет просто балластным сопротивлением в цепи. Напротив, с ухудшением вакуума чувствительность пленки 2 понижается и становится много меньше чувствительности растяжки 5 или 6, выполненных из тонкой проволоки, т.е. в области низкого вакуума растяжка 5 или 6 является чувствительным элементом схемы, а пленка 2 становится балластным сопротивлением.. When the vacuum in the system is high, the maximum sensitivity will be for film 2, since it has a significantly larger surface area than the surface area of the stretch 5 or 6, one of which is made of a material with a high temperature coefficient of resistance. In this case, the sensitivity of the stretch 5 or 6 will be much less than the sensitivity of the film 2, and the stretch will simply be the ballast resistance in the circuit. On the contrary, with the deterioration of the vacuum, the sensitivity of the film 2 decreases and becomes much less than the sensitivity of the stretch marks 5 or 6 made of thin wire, i.e. in the low vacuum region, stretching 5 or 6 is a sensitive element of the circuit, and film 2 becomes ballast.