Датчик теплоэлектрического манометра сопротивления Советский патент 1983 года по МПК G01L21/12 

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к датчикам теплоэлектрического манометра сопротивления (Пирани), применяемым для измерения давлений ниже 10 Па. Известны манометрические лампыдатчики с чувствительным элементом в форме нити из вольфрамовой или пла тиновой проволоки диаметром около 25 мкм, концы которой приварены к двум траверсам-токовводам jji}, Однако плохая чувствительность из вестных устройств не позволяет измерять давления ниже 0,05 Па, Известна также лампа-датчик тепло электрического манометра сопротивления, содержащая биметаллическую нить накала - позолоченную вольфрамовую проволоку диаметром 10 мкм Вследствие малого коэффициента излучения золота (по сравнению с вольфрамом или плати.ной) и достаточно большего удельного электрического сопротивления вольфрама такой манометр сразу после его изготовления весьма чувствителен. Однако стабильность градуировочной характеристики манометра быстро падает, так как тонкое (0,8-1,5 мкм) золотое покрытие на вольфраме неустойчиво, технологические прогревы изменяют его коэффициент излучения настолько,. что чувствительность падает по сравнению с первоначальной на два-три порядка величины и в дальнейшем не выходит за пределы Па. Утолщение покрытия невозможно, потому чт электрическое сопротивление и температурный коэффициент сопротивления золота примерно вдвое ниже, чем у вольфрама. Цель изобретения - повышение стабильности градуировочной характеристики манометра. Поставленная цель достигается тем что в датчике теплоэлектрического ма нометра сопротивления, содержащем корпус, внутри которого на токоподводах закреплен термочувствительный элемент, выполненный в виде нити, имеющей снаружи металлическое покрытие , нить выполнена из вольфрамрение вого сплава, а покрытие - из родия. Физические причины высокой работоспособности такого прибора заключаются в следующем. Родий имеет более низкий коэффициент излучения (О,016) по сравнению с другими подходящими металлами, например(платиной 0,) se вольфрамом (0,032), золотом (0,02), при , что непосредственно уменьшает паразитное рассеяние энергии. Удельные электрические сопротивления Я обеих составных частей нити более благоприятны, нежели у золоченого вольфрама. Вольфрамрениевый сплав (ВР-20) Вольфрам (ВЧ) Золото В отличие от системы вольфрамзолото родированная поверхность вольфрамрениевого сплава не изменяет свои лучеиспускательные свойства при длительных и неоднократных прогревах до 700-800 С. Эта неизменность хорошо выражена при минимальных толщинах родиевого слоя, что дает возможность использовать очень тонкие покрытия, и, следовательно, тонкие нити. В соотееТ;СТвии с этим обеспечивается стабильность чувствительности манометра. На фиг. 1 показана конструкция датчика; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Датчик содержит нить 1 накала с внешним диаметром около 6 мкм и длиной 100-120 мм, которая приварена к молибденовым токовводам 2 стеклянной оболочки 3 «через никелевые прокладки Ц. Для надежного подсоединения к радиоизмерительной схеме внешние концы вводов снабжены паяными хвостиками 5 из платины или серебра. Нить накала изготовлена из вольфрамрениевого сплава-и покрыта снаружи слоем 6 металлического родия толщиной 0,1-0,15 мкм. В результате снижения излучательной cпocoбнoctи нити накала, увеличения ее электрического сопротивления (на единицу длины) и устойчивости нити к прогревам нижний предел чувствительности манометра по давлению составляет около Па при неизменности рабочих характеристик в течение минимум 10000 ч. Если толщина слоя родия заметно превосходит 0,15-0,2 мкм, чувствительность прибора падает из-за роста электропроводности нити (наединицу длины). Если она меньше 0,1 мкм, излучательные, а следовательно, и электрические характеристики манометра становятся неустойчивыми. По сравнению с конструкцией манометрических ламп типа ЛТ-2, ЛТ-6 и т.п. высокая работоспособность предлагаемого датчика дает возможность использовать его в схемах вакуумной o joase автоматики вместо дорогостоящих ионизационных приборов, . оказывающих сильное влияние на концентрацию и состав контролируемой среды.

ДАТЧИК ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАНОМЕТРА СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий корпус, внутри которого на токоподаодах закреплен термочувствительный , выполненный в виде нити, имеющей снаружи металлическое покрытие, от л и ч а ю щ И и с я тем, что, с целью повышения стабильности градуировочной характеристики манометра, гнить выполнена из вольфрамрениевого сплава, а покрытие - из родия. i СО f J L 00 СП эо