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DE1648555B1 - PRESSURE MEASURING DEVICE - Google Patents

PRESSURE MEASURING DEVICE

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Publication number
DE1648555B1
DE1648555B1 DE19671648555 DE1648555A DE1648555B1 DE 1648555 B1 DE1648555 B1 DE 1648555B1 DE 19671648555 DE19671648555 DE 19671648555 DE 1648555 A DE1648555 A DE 1648555A DE 1648555 B1 DE1648555 B1 DE 1648555B1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
measuring device
particles
resistance wire
pressure measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19671648555
Other languages
German (de)
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kernforschungsanlage Juelich GmbH filed Critical Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Publication of DE1648555B1 publication Critical patent/DE1648555B1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L21/00Vacuum gauges
    • G01L21/10Vacuum gauges by measuring variations in the heat conductivity of the medium, the pressure of which is to be measured
    • G01L21/12Vacuum gauges by measuring variations in the heat conductivity of the medium, the pressure of which is to be measured measuring changes in electric resistance of measuring members, e.g. of filaments; Vacuum gauges of the Pirani type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckmeßgerät, bei dem ein in einer Wheatstoneschen Brücke geschalteter, parallel zur Längsachse eines hülsenförmigen Behälters, der mit seinem offenen Ende mit dem Innenraum des unter dem zu messenden Druck stehenden Behälters in Verbindung steht, gespannter Widerstandsdraht vorgesehen ist, wobei zwischen dem Widerstandsdraht und einem hierzu parallelliegenden Vergleichswiderstand eine vorgegebene Temperaturdifferenz aufrechterhalten wird. Dieses Druckmeßgerät ist insbesondere zur Anzeige von unterhalb einer Atmosphäre liegender Drucke bestimmt. The invention relates to a pressure measuring device in which a Wheatstone Bridge connected, parallel to the longitudinal axis of a sleeve-shaped container, the with its open end with the interior of the pressure to be measured Container is in communication, tensioned resistance wire is provided, wherein between the resistance wire and a comparison resistor lying parallel to it a predetermined temperature difference is maintained. This pressure gauge is especially designed for displaying pressures below one atmosphere.

Es ist bereits bekannt, die Druckabhängigkeit der Wärmeleitung von Gasen zur Druckmessung im Gebiet kleiner Drucke auszunutzen (»Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft«, Heft 4, S. 686, 1906). Nach diesem Vorschlag wird ein Platin-, Nickel- oder Wolfram-Widerstandsdraht in einem an den unter dem zu messenden Druck stehenden Behälter angeschlossenen Rohr ausgespannt und elektrisch aufgeheizt. Dabei geht man davon aus, daß die bei der elektrischen Aufheizung sich ergebende Temperaturerhöhung des Drahtes abhängig ist von der Wärmeleitung und somit vom Druck des den Widerstandsdraht umgebenden Gases. Bei dieser bekannten Anordnung wird der Widerstands draht in eine Wheatstonesche Brücke geschaltet, so daß bei entsprechender Eichung der Druck unmittelbar in Abhängigkeit von dem jeweils gemessenen Widerstand ablesbar ist. Die untere Grenze des Meßbereichs dieses bekannten Gerätes ergibt sich durch Wärmeverlust infolge Abstrahlung von der Heizdrahtoberfläche sowie durch die Wärmeleitung der für den Widerstandsdraht erforderlichen Halterungen. Diese Grenze liegt, wenn die Druckmessung sich auf Luft bezieht, bei einem Wert von etwa 10-3 Torr. Die obere Grenze des Meßbereichs ist dadurch gegeben, daß die Wärmeleitung eines Gases vom Druck weitgehend unabhängig wird, wenn die mittlere freie Weglänge der Gasmoleküle mit dem Drahtdurchmesser vergleichbar ist. Aus Herstellungsgründen und wegen wider für die praktische Handhabung erforderlichen Widerstandsfähigkeit ist es nicht möglich, den Durchmesser des Widerstandsdrahtes beliebig zu verkleinern. Daher liegt die obere Grenze des Meßbereichs derartiger Vakuummeter bei etwa 10 Torr, bezogen auf Luft (»Vakuumtechnik«, Heft 6, S. 175, 1957). It is already known that the heat conduction is dependent on pressure To use gases for pressure measurement in the area of small pressures (»Negotiations of German Physical Society ", No. 4, p. 686, 1906). According to this suggestion a platinum, nickel or tungsten resistance wire in one to the below the To be measured pressure standing container connected pipe unstretched and electrically heated up. It is assumed that the electrical heating The resulting temperature increase of the wire depends on the heat conduction and thus from the pressure of the gas surrounding the resistance wire. In this known arrangement the resistance wire is connected in a Wheatstone bridge, so that at corresponding calibration, the pressure is directly dependent on what is measured in each case Resistance can be read. The lower limit of the measuring range of this known device results from heat loss as a result of radiation from the heating wire surface as well due to the heat conduction of the brackets required for the resistance wire. If the pressure measurement relates to air, this limit lies at a value from about 10-3 torr. The upper limit of the measuring range is given by the Heat conduction of a gas is largely independent of the pressure if the mean The free path of the gas molecules is comparable to the wire diameter. For manufacturing reasons and because of the resistance required for practical handling it is not possible to reduce the diameter of the resistance wire as desired. Therefore, the upper limit of the measuring range of such vacuum gauges is around 10 Torr, based on air ("Vakuumtechnik", No. 6, p. 175, 1957).

Man hat zwar schon versucht, den Meßbereich des vorgenannten Vakuummeters zu erweitern. Zu diesem Zweck hat man auch schon als Thermistoren bekannte temperaturempfindliche Halbleiterelemente mit negativem Temperaturkoeffizienten verwendet und Wärmeverluste durch Wärmeleitung durch Verwendung von dünnen Manganindrähten als- Halterungen vermieden. Strahlungsverluste werden verringert durch Aufkleben von stark reflektierenden Metallfolien (»Review of Scientific Instruments«, 30, 891, 1959). Diese bekannten Geräte haben jedoch den Nachteil, daß sie recht störanfällig sind. Attempts have already been made to determine the measuring range of the aforementioned vacuum meter to expand. For this purpose, one also has temperature-sensitive sensors known as thermistors Semiconductor elements with negative temperature coefficient used and heat losses through heat conduction through the use of thin manganese wires as brackets avoided. Radiation losses are reduced by sticking highly reflective Metal foils ("Review of Scientific Instruments", 30, 891, 1959). These well-known However, devices have the disadvantage that they are quite prone to failure.

Man hat auch bereits versucht, den Meßbereich von Druckmeßgeräten für kleine Drucke zu größeren Drucken hin, d. h. über 10 Torr hinaus, zu erweitern. Attempts have also been made to determine the measuring range of pressure gauges for small prints to larger prints, d. H. beyond 10 Torr.

Da oberhalb dieses Druckes die Wärmeleitung in Gasen konstant ist, hat man zu diesem Zweck innerhalb des im Druckmeßgerät angeordneten Meßrohres einen Strömungszustand angeregt, der einen druckabhängigen Wärmeübergang zur Folge hat.Since the heat conduction in gases is constant above this pressure, one has for this purpose within the measuring tube arranged in the pressure measuring device State of flow stimulated, which results in a pressure-dependent heat transfer.

Hierbei ist es jedoch erforderlich, daß der Strömungszustand mit hinreichender Genauigkeit reproduzierbar ist. Unter den in der Praxis herrschenden Bedingungen ist dies jedoch nicht ohne weiteres erreichbar. Dies gilt auch dann, wenn die Strömung dem zu messenden Gas in der Meßröhre mittels einer elektromagnetisch angeregten Stimmgabel aufgezwungen wird (»Leybolds Hochvakuum-Katalog«, HV 110, 1964, Thermotron III).Here, however, it is necessary that the flow condition with sufficient Accuracy is reproducible. Under the conditions prevailing in practice however, this is not easily achievable. This is true even when the flow the gas to be measured in the measuring tube by means of an electromagnetically excited Tuning fork is imposed ("Leybolds Hochvakuum-Katalog", HV 110, 1964, Thermotron III).

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Druckmeßgerät vorzugsweise für Drucke unterhalb einer Atmosphäre mit einem möglichst großen Meßbereich auch zu größeren Drucken hin zu schaffen, durch das Druckmessungen mit der erforderlichen Genauigkeit vorgenommen werden können, das jedoch gleichwohl die für die Praxis erforderliche Widerstandsfähigkeit besitzt. Außerdem soll das Gerät einfach und somit wirtschaftlich in der Herstellung sein. The object of the invention is therefore to preferably provide a pressure measuring device also for pressures below one atmosphere with the largest possible measuring range to create larger prints by taking pressure measurements with the required Accuracy can be made, but this is nevertheless necessary for practice has the required resistance. In addition, the device should be simple and thus be economical to manufacture.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die Wärmeleitung in einer dünnen Gasschicht vom Druck abhängig ist, wenn der Abstand der Oberflächen, zwischen denen die Wärmeleitung erfolgen soll, kleiner oder etwa gleich der mittleren freien Weglänge der Gasmoleküle ist. Nach einer Uberschlagsrechnung ergibt sich dabei, daß bei einem Luftdruck von 760 Torr und bei Raumtemperatur die Wärmeleitung dann druckabhängig ist, wenn der Abstand der Oberflächen etwa 0,1 in beträgt. Dies ist dadurch zu verwirklichen, daß das Gas, dessen Druck gemessen werden soll, sich in den Zwischenräumen einer Schüttung von kleinen Teilchen befindet. Durchmesser der Teilchen und Querschnitt der Meßkammer müssen so bemessen sein, daß zwischen Heizelement und Wandung mehrere Teilchenlagen angeordnet sind. To solve this problem, the invention is based on the knowledge that the heat conduction in a thin gas layer is dependent on the pressure when the The distance between the surfaces between which the heat should be conducted is smaller or approximately equal to the mean free path of the gas molecules. According to an estimate it turns out that at an air pressure of 760 Torr and at room temperature the Thermal conduction is pressure dependent when the distance between the surfaces is about 0.1 in amounts to. This can be achieved by measuring the pressure of the gas should, is located in the interstices of a bed of small particles. The diameter of the particles and the cross-section of the measuring chamber must be such that that a plurality of particle layers are arranged between the heating element and the wall.

Dadurch werden statistische Schwankungen des Wärm-eüberganges, die bei der Handhabung der Meßröhre durch Lageveränderung der Teilchen entstehen können, im Mittel hinreichend klein gehalten.Thereby statistical fluctuations of the heat transfer, the can arise when handling the measuring tube due to changes in the position of the particles, kept sufficiently small on average.

Die Teilcbcngröße darf dabei nicht so klein sein, daß dadurch ein starker Anstieg des Strömungsleitwertes hervorgerufen wird. Dies würde zu einer nicht in Kauf zu nehmenden Vergrößerung der Einstellzeit führen.The size of the part must not be so small that it causes a strong increase in the flow conductance is caused. This would become a lead to an unacceptable increase in the setting time.

Hiervon ausgehend wird bei einem Druckmeßgerät der obengenannten Art die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem hülsenförmigen Behälter eine Schüttung von Teilchen aus einem an sich bekannten Werkstoff mit großer Temperaturleitzahl sowie großer Härte und Elastizität vorgesehen ist, deren Durchmesser nicht so klein ist, daß dadurch ein starker Anstieg des Strömungsleitwertes hervorg-erufen-wird,-und sußerdem so bemessen ist, daß zwischen dem Widerstandsdraht und der Wandung des hülsenförmigen Behälters mehrere Teilchenlagen angeordnet sind. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Teilchen kugelförmig oder nahezu kugelförmig, beispielsweise in Form von Ellipsoiden oder Polyedern mit abgerundeten Ecken ausgebildet sind. Zweckmäßig ist es außerdem, wenn der Durchmesser der Teilchen etwa 0,6 mm beträgt. Starting from this, the above-mentioned is used in a pressure measuring device Kind of the object underlying the invention is achieved in that in the sleeve-shaped Container a bulk of particles made of a material known per se with a large Thermal diffusivity as well as great hardness and elasticity is provided, the diameter of which is not so small that it causes a sharp rise in the flow conductance, -and is also dimensioned so that between the resistance wire and the wall of the sleeve-shaped container several particle layers are arranged. It turned out to be Proven expedient that the particles spherical or nearly spherical, for example are designed in the form of ellipsoids or polyhedra with rounded corners. It is also useful if the diameter of the particles is about 0.6 mm.

Der Werkstoff für die Teilchen soll chemisch weitgehend indifferent sein. Er darf bei den in Frage kommenden Temperaturen weder mit dem Luftsauerstoff noch mit dem in dem Gas etwa enthaltenen Wasserdampf od. dgl. reagieren. Als Werkstoffe haben sich z. B. Wolfram sowie an sich bekannte Kupfer-Beryllium-Legierungen oder auch Eisen-Molybdän-Kobalt-Legierungen als besonders geeignet erwiesen. Geeignet sind ferner Karbide wie Wolframkarbid und Molybdänkarbid oder keramische Werkstoffe wie beispielsweise Berylliumoxyd und Aluminiumoxyd. The material for the particles should be chemically largely indifferent be. At the temperatures in question, it must not be exposed to atmospheric oxygen nor react with the water vapor or the like contained in the gas. As materials have z. B. tungsten as well as known copper-beryllium alloys or even Iron-molybdenum-cobalt alloys proved to be particularly suitable. Carbides such as tungsten carbide and molybdenum carbide or ceramic are also suitable Materials such as beryllium oxide and aluminum oxide.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckmeßgerätes ergibt sich durch die Anordnung von zwei Kammern, die mit dem zu messenden Behälter in Verbindung gebracht werden können. Gemäß der Erfindung ist in einer der beiden Kammern eine Schüttung von kleinen kugelförmigen Teilchen und innerhalb dieser Schüttung ein aufheizbares Widerstandselement zentral angeordnet, während in der anderen Kammer lediglich ein aufheizbarer Widerstands draht ausgespannt ist. Beide Widerstands drähte liegen bei dieser Ausgestaltung des neuen Druckmeßgerätes jeweils in einer Wheatstoneschen Brücke, die mittels eines an sich bekannten Bereichsschalters wahlweise mit dem Stromversorgungs- und -anzeigegerät verbunden werden können. A preferred embodiment of the pressure measuring device according to the invention results from the arrangement of two chambers with the container to be measured can be associated. According to the invention is in one of the two Chambers a bulk of small spherical particles and within this bulk a heatable resistance element arranged centrally, while in the other chamber only a heatable resistance wire is stretched. Both resistance In this embodiment of the new pressure measuring device, wires are each in one Wheatstone bridge, which can be activated by means of a range switch known per se can be connected to the power supply and display device.

Zweckmäßig ist zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Temperaturdifferenz zwischen dem eingeschalteten Widerstandsdraht und der jeweiligen Wandung der Kammer oder des hülsenförmigen Behälters ein an sich bekannter Regelkreis vorgesehen. It is useful to maintain a predetermined temperature difference between the switched-on resistance wire and the respective wall of the chamber or a known control circuit is provided for the sleeve-shaped container.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckmeßgerätes schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 das neue Druckmeßgerät mit der Anordnung von zwei Kammern im Längsschnitt, F i g. 2 das neue Druckmeßgerät nach F i g. 1 mit eingezeichneter Schaltanordnung, F i g. 3 den prinzipiellen Verlauf der Wärmeleitfähigkeit einer Schüttung in Abhängigkeit vom Luftdrucks. In the drawing is an embodiment of the invention Pressure measuring device shown schematically. It shows F i g. 1 the new pressure measuring device with the arrangement of two chambers in longitudinal section, F i g. 2 the new pressure measuring device according to FIG. 1 with the circuit arrangement shown, FIG. 3 the basic course the thermal conductivity of a bed as a function of the air pressure.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, sind die beiden Meßkammern 3 und 4 in dem Gehäuse 1 angeordnet, das mittels des Flansches 2 mit dem in der Zeichnung nicht dargestellten Behälter, dessen Druck gemessen werden soll, verbunden werden kann. Dabei ist in die eine der beiden Kammern - in der Zeichnung die Kammer 3 - eine Schüttung von kleinen Teilchen eingefüllt. Als Gehäuse ist zweckmäßig ein Metallblock aus einem gut leitenden Metall, beispielsweise Kupfer, vorgesehen. Beide Kammern 3 und 4 stehen über die Öffnungen 5 und 6 mit dem Innenraum des Flansches 2 in Verbindung. Dabei muß darauf geachtet werden, daß die Bohrungen, Schlitze od. dgl. für die Kammer 3 so eng sind, daß die eingefüllten Teilchen nicht nach außen gelangen können. Zum Einfüllen der Teilchen ist zweckmäßig ein mit einer Schraube 7 verschließbares Gewindeloch vorgesehen. As shown in FIG. 1, the two measuring chambers 3 and 4 are in the housing 1 arranged, which by means of the flange 2 with the one in the drawing is not shown container, the pressure of which is to be measured, can be connected. One of the two chambers - chamber 3 in the drawing - is one Bulk filled with small particles. A metal block is useful as the housing made of a highly conductive metal, for example copper, is provided. Both chambers 3 and 4 are connected to the interior of the flange 2 via the openings 5 and 6. Care must be taken that the holes, slots or the like for the chamber 3 are so narrow that the filled particles cannot get to the outside. To the A threaded hole that can be closed with a screw 7 is expediently filled in with the particles intended.

In beiden Kammern 3 und 4 ist je ein aufheizbarer Widerstandsdraht 8 und 9 vorgesehen. Der Widerstandsdraht 9 ist in der Kammer 4 mittels der Feder 10a, die an dem dem Flansch 2 zugekehrten Ende der Kammer in an sich bekannter Weise lösbar angeordnet ist, frei gespannt. Dagegen ist der Widerstandsdraht 8 in der mit Teilchen gefüllten Kammer 3 in einem Isolierröhrchen mit guter Wärmeleitfähigkeit eingebettet, das in an sich bekannter Weise zentrisch in der Kammer 3 gehalten wird.In each of the chambers 3 and 4 there is a heatable resistance wire 8 and 9 provided. The resistance wire 9 is in the chamber 4 by means of the spring 10a, the end of the chamber facing the flange 2 in a manner known per se is releasably arranged, freely stretched. In contrast, the resistance wire 8 is in the Particle-filled chamber 3 in an insulating tube with good thermal conductivity embedded, which is held centrally in the chamber 3 in a manner known per se.

Zum Verschluß des dem Flansch 2 abgewandten Endes der Kammern 3 und 4 ist eine Verschlußplatte 10 vorgesehen. Die Verschlußplatte 10 enthält, wie aus Fig. 1 hervorgeht, zugleich die aus einem an sich bekannten isolierenden Werkstoff bestehenden Halterungen 11, 12, 13 und 14 für die Wider- standsdrähte 8 und 9 sowie für die Vergleichswiderstände 15 und 16.To close the end of the chambers 3 and 2 facing away from the flange 2 4 a closure plate 10 is provided. The closure plate 10 contains, as from Fig. 1 shows, at the same time made of an insulating material known per se existing brackets 11, 12, 13 and 14 for the stand wires 8 and 9 as well for the comparison resistors 15 and 16.

Wie aus F i g. 2 erkennbar, sind die beiden Widerstandsdrähte 8 und 9 je in einer Wheatstoneschen Brücke Bl und B2 geschaltet. Die Vergleichswiderstände 15 und 16 sind innerhalb des Gehäuses 1 in dafür vorgesehenen Bohrungen angeordnet. Sie haben einen Widerstandswert, dessen Größe dem des jeweils zugeordneten Widerstandsdrahtes 8 oder 9 entspricht. Sie sind aus dem gleichen Werkstoff hergestellt wie die Widerstandsdrähte 8 und 9 und haben die gleichen Abmessungen wie diese. In dem Gehäuse 1 sind Bohrungen für die Vergleichswiderstände 15 und 16 in an sich bekannter Weise vorgesehen. Schwankungen der Umgebungstemperatur sind praktisch ohne Einfluß auf die Messungen, da die aufheizbaren Widerstände 8 und 9 und die Vergleichswiderstände 15 und 16 aus dem gleichen Werkstoff bestehen und die gleichen Abmessungen aufweisen. Die thermische Trägheit des als Metallblock ausgebildeten Gehäuses 1 gewährleistet, daß auch schnelle Temperaturschwankungen ohne Einfluß auf die Messung sind. As shown in FIG. 2 can be seen, the two resistance wires 8 and 9 each connected in a Wheatstone bridge Bl and B2. The comparison resistors 15 and 16 are arranged inside the housing 1 in bores provided for this purpose. They have a resistance value whose size corresponds to that of the resistance wire assigned to it 8 or 9 corresponds. They are made of the same material as the resistance wires 8 and 9 and have the same dimensions as this one. There are holes in the housing 1 provided for the comparison resistors 15 and 16 in a manner known per se. Fluctuations the ambient temperature have practically no influence on the measurements, since the heatable Resistors 8 and 9 and the comparison resistors 15 and 16 made of the same material exist and have the same dimensions. The thermal inertia of the als Metal block formed housing 1 ensures that even rapid temperature fluctuations have no influence on the measurement.

Damit auch Schwankungen der Temperatur des Flanschanschlusses 2 auf das Meßergebnis ohne Einfluß sind, ist der Flansch 2 aus einem die Wärme schlecht leitenden Kunststoff gefertigt. Zur besseren Handhabung ist das Gehäuse 1 von einem Hüllrohr 17 umgeben. Dadurch wird außerdem verhindert, daß insbesondere metallische Gegenstände, die zu einer Verfälschung der Meßergebnisse führen würden, mit dem Gehäuse 1 in Berührung kommen können. Die zur mechanischen Verbindung zwischen Gehäuse 1 und Hüllrohr 17 vorgesehenen Halterungen bestehen aus diesem Grunde gleichfalls aus einem an sich bekannten Werkstoff mit schlechter Wärmeleitfähigkeit. Um dagegen eine Abführung der Oberfiächenwärme von der Außenwandung is Gehäuses 1 durch Konvektion in dem erforderlichen Umfang zu ermöglichen, ist das Hüllrohr 17, wie aus der Zeichnung hervorgeht, mit zahlreichen Bohrungen oder Schlitzen versehen. This also causes fluctuations in the temperature of the flange connection 2 the measurement result are without influence, the flange 2 is bad from a heat made of conductive plastic. For better handling, the housing 1 is a Cladding tube 17 surrounded. This also prevents, in particular, metallic Objects that would lead to a falsification of the measurement results with the Housing 1 can come into contact. The mechanical connection between the housing 1 and cladding tube 17 provided brackets also exist for this reason made of a material known per se with poor thermal conductivity. To oppose it a dissipation of the surface heat from the outer wall is housing 1 by convection To enable the required extent, the cladding tube 17, as shown in the drawing emerges, provided with numerous holes or slots.

Zweckmäßig ist das erfindungsgemäße Druckmeßgerät so ausgebildet, daß zur Aufnahme der erforderlichen weiteren Widerstände M1 und M2 für die Wheatstoneschen Brücken Bt und B2 sowie zur Aufnahme der Lötstellen der erforderlichen Stromzuführungen für die Widerstands drähte ein von dem Hüllrohr 17 sowie von der Verschlußplatte 10 und den Halterungen zur Verbindung des Gehäuses 1 mit dem Hüllrohr 17 abgegrenzter Raum 18 gebildet wird. Das zur Stromzuführung erforderliche Kabel 19 ist mittels der an sich bekannten lösbaren Verbindung 20 mit dem Kopfende des Hüllrohres 17 verbunden. Die Brückenwiderstände Ml und M2 sind in an sich bekannter Weise jeweils als Widerstand mit Mittelanzapfung ausgebildet und aus Manganindraht gewickelt. Ihre Unterbringung in den von dem Hüllrohr 17 umschlossenen Raum 18 hat den Vorzug, daß ihre Stromwärme direkt an die umgebende Luft abgegeben wird. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist zur wahlweisen Messung mittels der Kammer 3 oder mittels der Kammer 4 der BereichsschalterS vorgesehen. Dadurch wird für das Gebiet höherer Drucke, also bei der Vakuummessung für das Gebiet von 760 bis etwa 10-1Torr, die Brücke, in der der Widerstands draht 8 der Kammer 3 liegt, und für kleinere Drucke die BrückeB2, in der der Widerstandsdraht 9 der Kammer 4 liegt, eingeschaltet. Der Bereichsschalter S ist außerdem so geschaltet, daß er den Empfindlichkeitsbereich des den Brückenstrom anzeigenden Instrumentes J dem jeweiligen auf Druck geeichten Anzeigebereich anpaßt. Um unabhängig von dem jeweils in der Meßkammer herrschenden Gasdruck eine vorbestimmte Temperaturdifferenz zwischen dem aufgeheizten Widerstands draht, beispielsweise dem Widerstandsdraht8, und dem entsprechenden Vergleichswiderstand 15 einzuregeln ist, wie aus Fig.2 hervorgeht, ein an sich bekannter Regelkreis vorgesehen. Durch den Regelverstärker R wird dem jeweils angeschlossenen Brückenkreis eine so große, vom Gasdruck in der Meßröhre abhängige elektrische Leistung zugeführt, daß die Brückendiagonalspannung, die den Regelverstärker steuert, zu Null wird. Dadurch wird erreicht, daß der jeweils in der Brücke liegende Heizwiderstand gegenüber dem zugehörigen Vergleichswiderstand die gewünschte Übertemperatur besitzt. Die eingeregelte Übertemperatur und damit der Leistungsbedarf der Meßröhre werden durch die Lage des Mittelabgriffes am Manganinwiderstand festgelegt. Die vom Regelverstärker R für den jeweiligen Brückenabgleich bereitgestellte elektrische Leistung dient als Meßwert. The pressure measuring device according to the invention is expediently designed in such a way that that to accommodate the necessary additional resistors M1 and M2 for the Wheatstone Bridges Bt and B2 as well as to accommodate the soldering points of the required power supply lines for the resistance wires from the cladding tube 17 and from the closure plate 10 and the brackets for connecting the housing 1 to the cladding tube 17 delimited Room 18 is formed. The cable 19 required for power supply is by means of the detachable connection 20, known per se, to the head end of the cladding tube 17 tied together. The bridge resistors M1 and M2 are each in a manner known per se designed as a resistor with a center tap and wound from manganine wire. Their placement in the space 18 enclosed by the cladding tube 17 has the advantage that their current heat is given off directly to the surrounding air. As shown in FIG. 2 can be seen, is for optional measurement by means of the chamber 3 or by means of the chamber 4 of the range switch S is provided. This will be higher for the area Pressures, i.e. for the vacuum measurement for the area from 760 to about 10-1Torr, the Bridge in which the resistance wire 8 of the chamber 3 lies, and for smaller prints the bridge B2, in which the resistance wire 9 of chamber 4 is located, switched on. The range switch S is also switched so that it has the sensitivity range of the instrument J indicating the bridge current, calibrated to the respective pressure Adjusts display area. To be independent of the prevailing in the measuring chamber Gas pressure a predetermined temperature difference between the heated resistor wire, for example the resistance wire8, and the corresponding comparison resistance 15, as can be seen from FIG. 2, a control loop known per se is provided. Through the control amplifier R, the bridge circuit connected in each case becomes a large electrical power, dependent on the gas pressure in the measuring tube, supplied that the bridge diagonal voltage that controls the control amplifier becomes zero. Through this it is achieved that the respective heating resistor located in the bridge compared to the associated comparison resistance has the desired overtemperature. The regulated Excess temperature and thus the power requirement of the measuring tube are caused by the location of the center tap on the manganin resistance. The control amplifier R The electrical power provided for the respective bridge adjustment serves as the Measured value.

In Fig. 3 ist der prinzipielle Verlauf der Wärmeleitfähigkeit der Schüttungen kleiner Teilchen in Abhängigkeit vom Luftdruckp wiedergegeben. Der Verlauf der Kurve ist abhängig von dem für die Teilchen verwendeten Werkstoff und von der Teilchengröße. Daher ist es ohne weiteres möglich, die jeweils zu verwendende Schüttung den gewünschten Erfordernissen anzupassen. In Fig. 3, the basic course of the thermal conductivity is Pillings of small particles as a function of air pressure p shown. The history the curve depends on the material used for the particles and on the Particle size. It is therefore easily possible to select the bed to be used in each case to adapt to the desired requirements.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Druckmeßgerät, bei dem ein in einer Wheatstoneschen Brücke geschalteter, parallel zur Längsachse eines hülsenförmigen Behälters, der mit seinem offenen Ende mit dem Innenraum des unter dem zu messenden Druck stehenden Behälters in Verbindung steht, gespannter Widerstandsdraht vorgesehen ist, wobei zwischen dem Widerstandsdraht und einem hierzu parallelliegenden Vergleichswiderstand eine vorgegebene Temperaturdifferenz aufrechterhalten wird, d a d u r c h gekennzeichnet, daß in dem hülsenförmigen Behälter (1) eine Schüttung von Teilchen aus einem an sich bekannten Werkstoff mit großer Temperaturleitzahl sowie großer Härte und Elastizität vorgesehen ist, deren Durchmesser nicht so klein ist, daß dadurch ein starker Anstieg des Strömungsleitwertes hervorgerufen wird, und außerdem so bemessen ist, daß zwischen dem Widerstandsdraht (8) und der Wandung des hülsenförmigen Behälters (1) mehrere Teilchenlagen angeordnet sind. Claims: 1. Pressure measuring device, in which a Wheatstone Bridge connected, parallel to the Longitudinal axis of a sleeve-shaped container which with its open end with the interior of the pressure to be measured Container is in communication, tensioned resistance wire is provided, wherein between the resistance wire and a comparison resistor lying parallel to it a specified temperature difference is maintained, which is indicated by that in the sleeve-shaped container (1) a bed of particles from a known material with a large thermal diffusivity as well as great hardness and elasticity is provided, the diameter of which is not so small that it results in a sharp rise of the flow conductance is caused, and is also dimensioned so that between the resistance wire (8) and the wall of the sleeve-shaped container (1) several Particle layers are arranged. 2. Druckmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen kugelförmig oder nahezu kugelförmig sind. 2. Pressure measuring device according to claim 1, characterized in that the Particles are spherical or nearly spherical. 3. Druckmeßgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Teilchen etwa 0,6 mm beträgt. 3. Pressure measuring device according to claims 1 and 2, characterized in that that the diameter of the particles is about 0.6 mm. 4. Druckmeßgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei mit dem unter dem zu messenden Druck stehenden Behälter in Verbindung stehenden Kammern (3, 4) mit einspanntem, jeweils in einer Wheatstoneschen Brücke (Bj, B2), die mittels eines an sich bekannten Bereichsschalters (S) wahlweise an eine Stromquelle anschließbar sind, geschalteten Widerstands draht (8, 9), wobei eine der beiden Kammern (3, 4) die Schüttung von Teilchen enthält. 4. Pressure measuring device according to claims 1 to 3, characterized by the arrangement of two containers with the pressure to be measured in Interconnected chambers (3, 4) with clamped, each in a Wheatstone Bridge (Bj, B2), which can be selected by means of a range switch (S) known per se can be connected to a power source, switched resistance wire (8, 9), wherein one of the two chambers (3, 4) contains the bulk of particles.
DE19671648555 1967-06-27 1967-06-27 PRESSURE MEASURING DEVICE Pending DE1648555B1 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2120031B1 (en) * 2007-09-13 2018-11-07 Canon Anelva Corporation Pirani gauge
WO2022106822A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-27 Edwards Limited Thermal conductivity vacuum gauge assembly
CN116648607A (en) * 2020-12-16 2023-08-25 爱德华兹有限公司 Thermal Conduction Vacuum Gauge Assemblies

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2120031B1 (en) * 2007-09-13 2018-11-07 Canon Anelva Corporation Pirani gauge
WO2022106822A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-27 Edwards Limited Thermal conductivity vacuum gauge assembly
JP2023553296A (en) * 2020-11-23 2023-12-21 エドワーズ リミテッド Thermal conduction vacuum gauge assembly
JP7765470B2 (en) 2020-11-23 2025-11-06 エドワーズ リミテッド Thermal Conductivity Gauge Assembly
US12523561B2 (en) 2020-11-23 2026-01-13 Edwards Limited Thermal conductivity vacuum gauge and thermal compensation assembly
CN116648607A (en) * 2020-12-16 2023-08-25 爱德华兹有限公司 Thermal Conduction Vacuum Gauge Assemblies

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