Устройство для измерения вакуума Советский патент 1982 года по МПК G01L21/00 G01L9/02 

.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВАКУУМА

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения вакуума. Известно устройство для измерения вакуума, содержащее установленную в корпусе мембрану 1. Известно устройство для измерения вакуума, содержащее установленную в корпусе мембрану из эластомера 2. , Недостатком известного устройства является пониженная чувствительность в области н-изких давлений, обусловленная нелинейностью выходной характеристики чувствительного элемента. Цель изобретения - повыщение чувствительности в области низких давлений. Поставленная цель достигается тем, что; в устройство для измерения вакуума, содержащее установленную в корпусе мембрану; из эластомера, введены постоянные магниты, ферромагнитные пластины, установленная параллельно первой вторая мембрана и упорные профилированные кольца, обращенные к соответствующим мембранам со стороны подвода вакуума параболическими поверхностями, причем на противоположных поверхностях мембран по их центру установлены .постоянные магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами, а на вторых поверхностях мембран размещены ферромагнитные пластины, напротив каждой из которых с зазором установлен на корпусе постоянный магнит. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство содержит корпус 1 со щтуцером 2, сообщенный с контролируемой средой. Внутри корпуса размещены параллельно установленные и образующие замкнутую герметичную измерительную полость две мембраны 3 из электропроводного эластомера. На противолежащих поверхностях мембран по их центру размещены постоянные магниты 4, обращенные друг к другу разноименными полюсами. На вторых поверхностях мембран закреплены ферромагнитные пластины 5. С зазором относительно пластин в корпусе установлены магниты 6. В измерительной камере расположены профилированные упорные кольца 7 из изоляционного немагнитного материала, имеющие в поперечном сечении параболическую форму с наименьщей толщиной у поверхности, контактирующей с мембраной. Электрически мембраны связаны соответственно с нагрузочными резисторами Кнр Кнг и Цецью индикации с миллиамперметром 8, имеющим внутреннее сопротивление RBH Устройство питается от источника 9 напряжения.

При падении давления в измерительной полости на мембраны 3 действует усилие, сближающее их. Однако взаимодействие ферромагнитной пластины 5, расположенной на мембране, и неподвижного магнита 6 создает противодействующее усилие, которое уменьшает деформацию мембран. По мере откачки среды усилие на мембранах возрастает и происходит их деформация, уменьшающая воздушный зазор между пластинами 5 магнитами 6. Усилие, формируемое магнитным полем, пропорционально квадрату магнитного потока, который в первом приближении можно считать зависимым от величины воздушного зазора в первой степени, поэтому при деформации мембран 3 влияние усилия, создаваемого магнитами 4 и-сближающее, их, возрастает, а противодействие пар пластина-магнит 6 уменьшается. Этим достигается выравнивание зависимости приращения тока от приращения давления на начальной и средней стадиях процесса. По существу, пара магнитов 4 формирует положительную обратную связь по магнитному потоку. Поэтому при выходе мембран ИЗ-Г1ОД воздействия постоянных магнитов 6, происходит сложение усилий, развиваемых мембранами и формируемых магнитами. В. этой сумме усилий наибольший удельный вес должно иметь усилие, развиваемое мембраной во всем диапазоне приращений давления. Для обеспечения этого и с целью формирования зависимости приращения электрического сопротивления мембран от приращения, давления, обеспечивающей линейность выходной характеристики, в устройстве .использованы упорные профилированные кольца 7, имеющие в сечении

форму параболы. При деформации мембран в сторону колец происходит постепенное увеличение их жесткости, что компенсирует избыток усилия развиваемого магнитами 4. Профиль колец выбирается таким образом, чтобы не уменьщить чувствительность мембран к перепаду давления (с учетом тянущего усилия магнитов 4), в тоже время формируя требуемую зависимость их электрического сопротивления от давления.

Устройство обладает высокой чувствительностью в области низких давлений.

X

Формула изобретения

Устройство для измерения вакуума, содержащее установленную в корпусе мембрану из эластомера, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности в области низких давлений, в него введены постоянные магниты, ферромагнитные пластины, установленная параллельно первой вторая мембрана и упорные профилированные, кольца, обращенные к соответствующим мембранам со стороны подвода вакуума параболическими поверхностями, причем на противоположных поверхностях мембран по их центру установлены постоянные магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами, а на вторых поверхностях мембран размещены ферромагнитные пластины, напротив каждой из которых с зазором установлен на корпусе постоянный магнит.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 437940, кл. G 01 L 91/02,. 16.11.66 (прототип).