Манометрический преобразователь Советский патент 1985 года по МПК G01L21/12 

00

00 О) СП Изобретение относится к вакуум ной технике, а именно к приборам для измерения давления разреженно газа, и может найти применение в личном вакуумном оборудовании для измерения давления в диапазоне 10 - . Известен манометрический преоб разователь Типа Пирани, содержащи цилиндрический корпус, герметичны ввод (гермоввод) и держатель, на котором закреплен чувствительный элемент в виде нагреваемой металлической нити. Рабочий диапазон измерения составляет 10 - 10 Па Недостатком этого преобразователя является то, что держатель, имеющий большую длину относительно диаметра корпуса, закреплен то ко с одного конца на гермовводе. При этом второй конец держателя образует консоль, что значительно уменьшает эксплуатационную надежность преобразователя при использовании- его в условиях вибрации. Возникаюп ий в этих условиях резонанс держателя приводит к обрыву чувствительного элемента - прикрепленной к держателю тонкой метал лической нити диаметром 10-20 мкм Наиболее близким к изобретению по технической сущности является манометрический преобразователь ПМТ-6-3, работающий в диапазоне да лений 10 -10 Па и содержащий тонк стенный металлический цилиндрическ корпус, гермоввод и держатель, на котором закреплен чувствительный элемент в виде нагреваемой металли ческой нити, причем входная часть корпуса защищена от дефорг ации шай бами с отбортовкой, а консольный конец держателя закреплен с помощь лапки, приваренной к внутренней поверхности корпуса С. . Однако вследствие приварки консольного конца держателя к корпусу чувствительный элемент оказывается электрически связанным с корпусом При этом, если в установках, в которых используется преобра:3ователь имеются, мощные потребители электро энергии (например, электродвигатели или электропечи), то в резуль тате перераспределения потенциалов на земляных шинах в момент включения этих потребителей в цепи чувствительного элемента могут протекать сильные токи, что приводит к перегоранию чувствительного элемента или элементов соединенног с преобразователем вакуумметра. Таким образом, известный преобразо ватель характеризуется низкой эксг плуатационной надежностью при использовании в сильноточных установ ках. Кроме того, его недостаток со Стоит в малой ремонтопригодности.. Использование тонкой нити в качестве чувствительного элемента связано с некоторой вероятностью обрыва нити из-за нагрузок, возникающих при вибрации. По этой причине определенный процент преобразователей отходит в брак в процессе их изготовления после испытания на вибропрочность. Для замены чувствительного элемента необходимо отделить корпус от гермоввода с держателем. Однако даже срезав на токарном станке шов, соединяющий громоввод с корпусом, нельзя извлечь гермоввод с держателем из корпуса, поскольку второй конец держателя приварен через лапку к корпусу. Нарушение этого соединения неизбежно приводит к механическим п.овреждениям корпуса (в основном к потере его герметичности). Поэтому тонкостенный корпус повторно использовать не удается. Целью изобретения является повышение надежности манометрического преобразователя. Эта цель достигается тем, что в манометрическом преобразователе, содержащем тонкостенный цилиндрический корпус, в котором размещены токоввод, держатель с закрепленной на нем металлической нитью, соединенный с контактами токоввода, и защитные шайбы с входными отверстиями, держатель выполнен в виде двух параллельных стоек, консольные концы которых жестко соединены через изоляторы и стержень с перемычкой и прикреплены к одной из защитных шайб. На чертеже приведен преобразователь, общий вид. Преобразователь содержит тонкостенный цилиндрический корпус 1, с одной стороны которого вварен токоввод 2 с держателем 3, на котором смонтирован чувствительный элемент металлическая нить 4. С другой стороны в корпус 1 вварены две шайбы 5 и 6 с отбортовкой, предохраняющие входную часть корпуса от деформации при подсоединении преобразователя к вакуумным системам через штуцерные (грибковые) присоединительные устройства. Входное отверстие шайбы 5 перекрыто экраном 7, защищающим чувствительный элемент 4 от прямого потока паров масла и посторонних частиц. К шайбе 6 приварена перемычка 8. В середине этой перемычки приварен конец стёрЬкня 9, свареиногЬ, в свою очередь с двумя коаксиальными металлостекляиными изоляторами 10. С помощью изоляторов 10 и стержня 9 осуществляется механическое крепление консольного конца держателя 3 к корпусу 1 через

шайбу 6 с йеремычкой 8. При этом металлическая нить 4 электрически изолирована от корпуса. Для измерения давления меташлическая нить 4 через громоввод 2 и кабель подключается к вакуумметру (кабель и вакумметр не показаны).

Измерение давления осуществляется косвенным методом путем оценки мощности, передаваемой молекулами разреженного газа от нагреваемой тонкой нити чувствительного элемента к корпусу преобразователя.

Такая конструкция преобразователя обеспечивает сохранность чувствительного элемента в случае бросков потенциалов на земляных шинах преобразователя и вакуумметра, особенно часто имеющих место при использовании кабеля большой длины и при заземлении на одну из шин мощных электропотребителей. Это обеспечено тем, что чувствительный элемент - металлическая нить 4 - изолирован от корпуса 1 и определяемое включением мощных электропотербителей перераспределение потенциалов на земляных шинах преобразователя и вакуумметра при использовании преобразователя в сильноточных установках не вызывает бросков тока в цепи чувствительного элемента.

Таким образом, целостность .чувствительного элемента сохранйется и эксплуатационная надежность преобразователя значитель- . но повышается.

Данная конструкция обеспечивает возможность ремонта преобразователей, у которых в результате производственных испытаний на вибропрочность или в процессе эксплуатации

произошел обрыв чувствительного

элемента. Такие преобразователи устанавливаются на токарный станок, на котором резцом снимается торцевой шов в месте сварки гермоввода 2 с

0 корпусом 1. Затем после снятия экрана (на этапе испытаний экран 7 не монтируется) через открытую часть корпуса 1 вводятся бокорезы и перекусывается перемычка 8. После это5 , го громоввод с укрепленным на нем держателем 3, изоляторами 10 и стержнем 9 вынимается из корпуса. Оставшаяся на стержне 9 часть перемычки удаляется механически. К шайQ .бе б, закрепленной в корпусе 1, приваривается новая перемычка 8. После приварки нового чувствительного элемента гермоввод 2 с держателем 3, металлической нитью 4, изоляторами

с 10 и стержнем 9 вставляется в корпус 1. Гермоввод 2 сваривается с корпусом 1 аргоно-дуговой сваркой, а стержень 9 - с перемычкой 8 точечной или лазерной сваркой. Таким образом обеспечивается ремонтопригодность

0 преобразователей.

Проведенные предварительные испытания показали, го такая конструкция повьЕиает надежность, работы 5 преобразователей и обеспечивает их ремонтопригодность.

МАНОМКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий тонкостенный цилиндрический корпус, в котором размацены токоввод, держатель с закрепленной на нем металлической нитью, соединенный контактами токоввода, и защитные шайбы с входными отверстиями, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности, в нем держатель выполю нен в виде двух параллельных стоек, консольные концы которых жестко соединены через изоляторы и стержень с пер хычкой и прикреплены к одной из запщтных шайб. .