Датчики измерительных систем

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»


Датчики этого типа обычно используют для измерения давления не-конденсирующихся газов1), подчиняющихся законам идеальных газов. Точность измерения разности уровней можно повысить путем использования интерферометрии Точность измерений зависит от модели датчика и составляет от 1 до 10%.

Рис. 1419 Принципиальная схема датчика Кнудсе-


Благодаря своим характеристикам емкостный датчик и датчик на основе спиральной трубки Бурдона могут служить вторичными эталонными приборами, не зависящими от природы газа в диапазонах 10_2ч-105 Па и ДО’ч-Ю5 Па соответственно


В области умеренного вакуума (1(Н-^10~5 Па) для градуировки


используется радиометрический датчик Кнудсена (рис. 14.19). В нем имеется подвижный элемент, подвешенный на закручивающейся нити, контроль за положением которого осуществляется с помощью маленького зеркальца М. Этот элемент снабжен двумя вертикальными пластинками Pi и Pg, помещенными напротив двух стационарных пластинок Pi’ и Pg’. Первоначально система находится в механическом равновесии при постоянной температуре газа, давление которого хотят измерить. При нагревании пластин Р и Р/ в результате эффекта

} — электромагнитная система; 2—колодный источник; 3—корпус датчика (горячий источник); 4 — графитовый диск.


*> Имеются в виду газы, находящиеся при температурах выше критической.—Прим, персе.


Джоуля подвижный элемент поворачивается под действием момента сил и занимает новое положение равновесия. Каждая из этих сил представляет собой разность между силой, обусловленной соударениями «горячих» молекул о поверхность пластинки, подвижной по отношению к неподвижной пластинке, гг силой, вызванной «холодными» молекулами, соударяющимися с противоположной стороной этой пластинки. Угол поворота пропорционален давлению газа р. Этот датчик позволяет измерять абсолютное давление с точностью около 2%.


В области давлений 108-ь1 Па используется также термомолекулярный датчик Эврара и Бофиса с диамагнитной суспензией (рис. 14.20), представляющий собой вариант датчика Кнудсена. Измерение давления основано на уменьшении угле вой скорости вращения маленького графитового диска, запу скаемого и стабилизируемого в пространстве с помощью электромагнитной системы. На диск, вращающийся вокруг оси инерции, которая совпадает с одним из его диаметров, действуют силы трения. Происхождение этих сил обусловлено, как и для датчика Киудсена, соударениями соответственно «горячих» и «холодных» молекул с противоположными сторонами диска. Источником нагрева служит корпус датчика, находящийся при температуре окружающей среды, а сток тепла осуществляется в систему охлаждаемых ловушек (например, с жидким азотом), расположение которых таково, что охлажденные молекулы соударяются лишь с одной стороной диска. Датчик этого типа используется, в частности, как эталон в Национальной метрологической лаборатории (LNE) в Париже.

Скачать в djvu «Датчики измерительных систем»