B. A. Nazarbayeva
Yüklə 3,42 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 5.7 Bosim datchiklari
- Pirani vakuummetrlari.
| 5.7 Bosim datchiklari
Mikroelektron qurilmalarni, optik tarkibiy qismlar uchun tagliklarni ishlab chiqarishda, shuningdek kimyoviy va boshqa texnologik jarayonlarni amalga oshirishda juda past bosimlarni o‘lchashga to‘g‘ri keladi. Ba’zi bir ilmiy tadqiqotlarni o‘tkazishda ham, masalan, fazoviy tadqiqotlarda, bunday o‘lchashlarni bajarish zarur bo‘ladi. Vakuum atamasi atmosfera bosimidan past bo‘lgan bosimni bildiradi, biroq u gazlarning bosimi amalda butunlay bo‘lmagan hollarda ishlatiladi. Absolyut vakuumni olishning iloji yo‘q, hatto fazoviy kenglikda ham materiya butunlay mavjud bo‘lmagan biror-bir hudud yo‘q. Vakuumni an’anaviy datchiklar bilan ham o‘lchash mumkin, bunda bosimning atmosfera bosimiga nisbatan manfiy qiymatlari qayd qilinadi, biroq bu juda samarasiz yondashuv bo‘lib hisoblanadi. Odatdagi bosim datchiklari signal/shovqin nisbatining pastligi tufayli gazlarning juda kichik konsentratsiyalarini aniqlay olmaydi. An’anaviy bosim datchiklaridan farqli o‘laroq, vakuumni o‘lchagichlar butunlay boshqa tamoyillarda ishlaydi, ular gazlarning molekulalarining ba’zi bir fizikaviy xususiyatlariga asoslanadi va berilgan hajmdagi molekulalar sonini aniqlashdan iborat bo‘ladi. Bunday fizikaviy xususiyatlarga issiqlik o‘tkazuvchanlik, yopishqoqlik, ionlashish va boshqalar kiradi. Pirani vakuummetrlari. Pirani vakuummetrlari – bu gazning issiqlik o‘tkazuvchanligi bo‘yicha bosimni o‘lchaydigan datchiklardir. Vakuumni o‘lchagichlarning bu tipi birinchi bo‘lib ishlab chiqilgan. Eng oddiy Pirani 288 datchigining konstruksiyasiga qizdiriladigan plastinka kiradi. Vakuumni o‘lchash bu plastinka yo‘qotadigan issiqlik miqdorini aniqlashdan iborat bo‘ladi, bu issiqlik miqdori gazning bosimiga bog‘liq bo‘ladi. Pirani vakuummetrining harakat tamoyilining asosiga Marian Van Smolyuchovskiyning kashfiyoti qo‘yilgan, u obyekt qizdirilganda uning issiqlik yo‘qotishi quyidagi tarkib toptiruvchilardan shakllanishini aniqlagan: G = (5.23) Bunda - qurshab turuvchi qattiq predmetlarga issiqlik berilishi; - radiatsion issiqlik uzatilishi; a – qizdiriladigan plastinkaning maydoni; - gazning xususiyatlarini tavsiflaydigan koeffitsiyent; - ushbu datchik bilan o‘lchash mumkin bo‘lgan maksimal bosim. Birinchi ikkita a’zo o‘zida parazit issiqlik o‘tkazuvchanlikni taqdim qiladi, uchinchi a’zo esa issiqlikning gazga berilishiga mos keladi. 5.19-rasmda qizdiriladigan plastinkaning issiqlik yo‘qotishlariga turli omillarning ta’siri ko‘rsatilgan. Parazit issiqlik yo‘qolishlari bo‘lmaganda gazning issiqlik o‘tkazuvchanligi to absolyut vakuumgacha chiziqli kamayadi. Shu sababli bunday datchiklarni ishlab chiqishda har doim ni tarkib toptiruvchi omillarni minimallashtirishga harakat qilinadi. Buning uchun yoki osilgan qizdiriladigan plastinkadan foydalaniladi, bu datchikning korpusi bilan issiqlik kontaktini kamaytiradi, yoki ning ta’sirini kamaytirishning differensial uslubi qo‘llaniladi. Vakuumli texnikada qo‘llaniladigan Pirani datchiklarining bir nechta konstruksiyalari mavjud. Ularning ba’zi birlarining tarkibiga turlicha haroratlarda bo‘ladigan ikkita plastinka kiradi. Bunday datchiklarda gazning bosimi plastinkani qizdirishga sarflangan energiya miqdori bo‘yicha aniqlanadi. Boshqa datchiklar faqat bitta plastinkadan foydalanadi, bunda gazning issiqlik o‘tkazuvchanligi qurshab turuvchi devorlarga issiqlik yo‘qolishining kattaligi bo‘yicha aniqlanadi. Haroratni o‘lchash uchun datchiklarning tarkibiga odatda yoki termojuftliklar, yoki platina termorezistorlar kiradi. 5.20-rasmda Pirani differensial vakuummetri 289 ko‘rsatilgan. Datchikning kamerasi ikkita bir xil seksiyaga ajratilgan. Kameralardan birida gaz etalon bosimda bo‘ladi (masalan, 1 atm = 760 torr da), ikkinchisi esa unda bosimni o‘lchash zarur bo‘lgan vakuum kamerada joylashadi. Har bir kamerada qizdiriladigan plastinka mavjud, u qurshab turuvchi qattiq predmetlar orqali konvektiv issiqlik uzatilishini kamaytirish uchun juda yupqa tutashtiruvchi elementlar bilan osilgan bo‘ladi. Ularda konduktiv va radiatsion issiqlik yo‘qolishlari bir xil bo‘lishi uchun har ikkala kamera bir xil shakl, konstruksiya va o‘lchamlarga ega bo‘lishi maqsadga muvofiq bo‘ladi. Kameralarning konstruksiyasi qanchalik simmetrik bo‘lsa, parazit issiqlik yo‘qolishlari shunchalik yaxshiroq kompensatsiyalanadi. Plastinkalar elektr isitgichlar yordamida qizdiriladi. Ko‘rib chiqilayotgan datchikda qizdiriladigan element manfiy harorat koeffitsiyentiga ega bo‘lgan termistor hisoblanadi. Termistorlarning qarshiliklari teng va nisbatan past nominalga ega, shu sababli ularda Djoulь o‘z-o‘zidan qizish jarayoni kechishi mumkin. 5.19- rasm. Qizdiriladigan plastinkaning issiqlik yo‘qotishlari S r etalon termistor o‘z-o‘zidan muvozanatlanadigan ko‘prikning sxemasiga ulangan, bu ko‘prik tarkibiga shuningdek R r , R 1 , R 2 va OY rezistorlar ham kiradi. Ko‘prikli sxema S r termistorning haroratini avtomatik tarzda T r doimiy darajaga olib chiqadi, bu daraja qurshab turuvchi muhitning harorati hech qanday ta’sir ko‘rsatmaydigan ko‘prikning rezistorlarining qarshiligi bilan belgilanadi. SHuni 290 qayd qilamizki, ko‘prikli sxemani muvozanatlash uning yelkalariga nisbatan musbat ulangan zanjirlar yordamida ham, manfiy ulangan zanjirlar yordamida ham amalga oshiriladi. S kondensator sxemada tebranma rejimlarning vujudga kelishiga yo‘l qo‘ymaydi. Etalon plastinkani qizdirish uchun foydalaniladigan E kuchlanish R r rezistor orqali sezgir plastinkada joylashgan, R r rezistorga teng bo‘lgan S r termistorga beriladi. Chiqish kuchlanishi sezgir termistor va ko‘prikka nisbatan olinadi. Vakuummetrlar ba’zan ularning sezgir plastinkasini ifloslantirishi mumkin bo‘lgan gazlar bilan ishlashiga to‘g‘ri keladi, shu sababli ularning tarkibiga mos keluvchi filtrlar ham kirishi lozim. 5.20-rasm. O‘z-o‘zidan qizish rejimida ishlaydigan termistorlarga ega bo‘lgan Pirani vakuummetri Yüklə 3,42 Mb. Dostları ilə paylaş:
|