專利名稱：定溫條件用的寬量程熱偶規(guī)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低真空測(cè)量用的傳感器-熱偶規(guī)管。
本發(fā)明與現(xiàn)有的熱偶真空規(guī)管的原理相同。是在定溫條件下，使熱電偶的測(cè)溫端的溫度在整個(gè)測(cè)量范圍保持不變，利用壓強(qiáng)與加熱電流之間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)測(cè)試加熱電流來(lái)得知壓強(qiáng)。但是，現(xiàn)有熱偶規(guī)管的結(jié)構(gòu)，在1KPa-10KPa范圍的定溫曲線(壓強(qiáng)-加熱電流函數(shù)關(guān)系)，由于對(duì)流、熱輻射的影響，造成曲線的突升，使讀數(shù)誤差大大增加，約≥±60%，因此現(xiàn)有熱偶規(guī)管不適合于在1KPa以上的低真空測(cè)量。而這一范圍在醫(yī)藥衛(wèi)生、食品保鮮、真空冶煉、充氣管的生產(chǎn)與研究、衛(wèi)星的真空模擬試驗(yàn)等領(lǐng)域卻很急需。而使用水銀真空計(jì)又存在著使用不方便、生產(chǎn)污染等嚴(yán)重問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有熱偶真空規(guī)在低真空測(cè)量中存在的問(wèn)題，滿足上述領(lǐng)域?qū)Φ驼婵諟y(cè)量的急需。因此，該發(fā)明采用了新的結(jié)構(gòu)，解決了在1KPa-10KPa范圍內(nèi)，由于對(duì)流、熱輻射的傳熱方式造成原有熱偶管的定溫(壓強(qiáng)-加熱電流的函數(shù)關(guān)系)曲線的突升，從而實(shí)現(xiàn)在0.1Pa-100KPa(甚至更高壓強(qiáng))的測(cè)試。
本發(fā)明的具體內(nèi)容及方案1 見(jiàn)圖3所示，將加熱絲b成V字形置于熱電偶a的正上方。
2 在加熱絲與熱電偶之間加上不透明材料的隔熱片②如圖3，其不透明材料可以是金屬、塑料、陶瓷等材料。
3 加大熱電偶的測(cè)溫端的散熱面積，如圖3的③。具體是加上金金屬小片(φ0.5-2mm)或金屬短絲(1＞1-5mm)。
使得在1KPa-10KPa范圍，減小了加熱絲通過(guò)對(duì)流、輻射對(duì)熱電電偶測(cè)溫端的傳熱(利用方案①、②)，加大了熱電偶測(cè)溫端的散熱(利用方案③)，使得在這個(gè)壓強(qiáng)區(qū)間，加熱電流的變化比現(xiàn)有熱偶真空規(guī)加大了2.5-3.5倍。
優(yōu)點(diǎn)及效果本發(fā)明方案簡(jiǎn)單易行，便于生產(chǎn)，而且效果顯著，產(chǎn)品的重復(fù)性好且穩(wěn)定性高。
由于采用了圖3所示的特殊結(jié)構(gòu)，使得在4KPa-10KPa壓強(qiáng)區(qū)間的加熱電流變化大于現(xiàn)有規(guī)管的2.5-3.5倍見(jiàn)圖1與圖2，大大提高了讀數(shù)精度，實(shí)現(xiàn)了0.1Pa-100KPa的全量程測(cè)試。滿足了醫(yī)藥衛(wèi)生、食品保鮮、真空冶金、充氣管的生產(chǎn)與研究、衛(wèi)星真空模擬試驗(yàn)、低真空的付標(biāo)級(jí)傳感器等的急需。


圖1 現(xiàn)有熱偶規(guī)的定溫曲線圖2 本發(fā)明的寬量程熱偶規(guī)管的定溫曲線圖3 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征a 熱電偶b 加熱絲分別采用以下三個(gè)方案① 使用時(shí)，熱偶規(guī)管的加熱絲在熱電偶上方(其熱電偶與V形加熱絲平面之交角可以在0°-90°之間)。
② 在加熱絲與熱電偶的間加不透明的隔熱片。
③ 在熱電偶的測(cè)溫端焊上金屬小片(φ0.5-2mm)、金屬短絲(1＞1-5mm)來(lái)加大測(cè)溫端的散熱面積。
實(shí)施例現(xiàn)已按上述第①、②、③方案及圖示結(jié)構(gòu)，在本廠試生產(chǎn)了幾支樣管。經(jīng)計(jì)量部門(mén)測(cè)試，證明完全實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。而且經(jīng)單管標(biāo)定后，配上本廠研制的高穩(wěn)定性的數(shù)顯定溫式真空計(jì)，實(shí)現(xiàn)了全量程自動(dòng)測(cè)量，整體讀數(shù)誤差≤±10%。(兩位有效數(shù)顯示數(shù)值1.0-9.9，一位顯示量程E-1-E5)。
權(quán)利要求
1.具有加熱絲、熱電偶的定溫條件用的寬量程熱偶規(guī)管，特征在于其加熱絲置于熱電偶的上方，且規(guī)管內(nèi)可以加入隔熱片、金屬小片或金屬短絲。
2.按照權(quán)利要求1所述的定溫條件用的寬量程熱偶規(guī)管，其特征在于加熱絲成V字形放在熱電偶正上方。
3.按照權(quán)利要求1所述的定溫條件用的寬量程熱偶規(guī)管，其特征在于置于加熱絲與熱電偶之間的隔熱片為不透明材料即為金屬、塑料或陶瓷材料。
4.按照權(quán)利要求1、2、3所述的定溫條件用的寬量程熱偶規(guī)管，其特征在于加大熱電偶測(cè)溫端的散熱面積，可加上直徑φ0.5-2mm的金屬小片或長(zhǎng)度大于1-5mm的金屬短絲。
全文摘要
本發(fā)明屬于低真空測(cè)量傳感器——熱偶規(guī)管。采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，克服了對(duì)流及輻射對(duì)熱偶規(guī)管定溫曲線在1KPa—10KPa區(qū)間的影響，使4KPa—10KPa區(qū)間的加熱電流的變化比現(xiàn)有熱偶規(guī)管擴(kuò)大2.5—3.5倍。實(shí)現(xiàn)了從0.1Pa—100KPa的高精度全量程自動(dòng)測(cè)試(配用高穩(wěn)定性、數(shù)顯定溫式真空計(jì))。本發(fā)明簡(jiǎn)單易行、效果顯著，穩(wěn)定性好，它成為醫(yī)藥衛(wèi)生、食品保鮮、真空冶金、充氣管的生產(chǎn)、研究以及衛(wèi)星的高空模擬試驗(yàn)等無(wú)污染要求的有力測(cè)量手段。
文檔編號(hào)G01L21/00GK1063555SQ9110041
公開(kāi)日1992年8月12日 申請(qǐng)日期1991年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月25日
發(fā)明者段振華, 黃燕云 申請(qǐng)人:北京大學(xué)