HPIM6049

4

'    3*2. Ciśnienimierze parametryczne

Do grupy tej wchodzą przyrządy, których czujniki mierzą bezpośrednio jeden z parametrów czynnika, będących znaną funkcją jego ciśnienia. Budowane są w głównej mierze dla zakresu ciśnień niskich i bardzo niskich. W szerszym zakresie wykorzystuje się następujące parametry pochodne od ciśnienia:

-    współczynnik przewodzenia ciepła,

-    natężenie prądu jonowego,

-    wypadkowa sił termomolekularnych,

-    lepkość.

3.2.1. Ciśnieniomierze cieplno-przewodnościowe

W konstrukcji czujników tego typu ciśnieniomierzy wykorzystywana jest zależność współczynnika przewodzenia ciepła od ciśnienia czynnika. Związek ten uwidacznia się wyraźnie w warunkach, w których długość drogi swobodnej cząsteczek pr2ybiera duże wartości w stosunku do wymiarów ozujnika. Ma to miejsce w obszarze bardzo niskich ciśnień. Przyrządy tej grupy wymagają skalowania dla każdego czynnika oddzielnie. Wynika to ze związku ciepła właściwego i współczynnika przewodzenia ciepła. W grupie mierników cieplno-przewodnościowych można wydzielić omówione niżej typy.

3.2.1.1. Ciśnieniomierze oporowe

Czujnik ciśnieniomierza oporowego stanowi termostatowana głowica gazoszczelna. W jej przestrzeni pomiarowej umieszczony jest elektryczny grzejnik małej mocy, którego oporność elektryczna stanowi znaną funkcję temperatury. Warunkom tym odpowiadają niektóre metale ( platyna, wolfram ) oraz półprzewodniki ( ciśnieniomierze termistorowe). Niska moc a więc i temperatury powierzchni czujnika sprawia, że decydujący strumień ciepła odpływa od niego na drodze przewodzenia. Intensywność chłodzenia, której odpowiada spadek temperatury grzejnika, zależna jest od współczynnika przewodzenia ciepła będącego funkcją ciśnienia czynnika. Tak więc istnieje tutaj związek oporności elektrycznej grzejnika i ciśnienia czynnika.

W Biernikach dużej dokładności oporność mierzona jest mostkiem (rys.2).

Wskaźnik może stanowić tutaj wyskalowany s

a)    galwanometr,

b)    woltomierz - przy sprowadzeniu galwanometru do położenia zerowego z pomocą potencjometru,

c)    opornik R* lub R^ - sprowadzający mostek do stanu równowagi przy stałym napięciu (natężeniu) prądu zasilającego.

Rys.2

W zastosowaniach przemysłowych wykorzystuje się układy uproszczone (rys.3). Jako wskaźniki służą woltomierz - przy stabilizowanym prądzie (stabilizator bareterowy) lub amperomierz - przy stabilizowanym napięciu zasilania.

Rys.3

Zakres zastosowań ciśnieniomierzy oporowych zawiera się w granicach 10    ♦ 10 Tr, przy czym umożliwiają one doko

nywanie pomiarów ciągłych.

3.2.1.2. Ciśnieniomierze termoelektryczne

Czujnik składa się tutaj z głowicy próżnioszczelnej, wewnątrz której umieszczone są grzejnik elektryczny i termo-element (rys.4). Ten ostatni mierzy spadek temperatury czynnika na stałym odcinku od powierzchni grzejnika. Spadek ten przy stałej mocy grzejnika jest proporcjonalny do współczynnika przewodzenia ciepła czynnika. Widać więc, że istnieje