Методы и средства изучения физико-химических явлений и процессов. Мышкин В.Ф - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

1
0
2
4
hh
V
d
P
k
⋅⋅
⋅
⋅
=
π
. (5.8)
Если ртуть в закрытом капилляре манометра всегда поднимать до одного
и того же уровня, то h
1
будет постоянной и уравнение (5.8) имеет вид
P=C
1
h,
0
1
2
1
4 V
h
d
C
k
⋅
⋅⋅=
π
. (5.9)
Этот способ измерения давления называется методом линейной шкалы.
Для расширения пределов измерения пользуют метод квадратичной
шкалы, при котором сжатие в манометре производится так, чтобы ртуть в
капилляре сравненbz К
2
всегда устанавливалась на одном уровне с запаян-
ным концом закрытого капилляра К
1
. При этом h = h
1
, а (5.9) принимает вид
2
2
hCP
⋅=
,
0
2
2
4 V
d
C
k
⋅
⋅
=
π
. (5.10)
Диапазон измерения компрессионных манометров 10
1
- 10
-3
Па. Диаметр
капилляра ≈1 мм. Объем измерительного баллона определяется прочностью
стекла и не превышает 1 л (max значение коэффициента компрессии 2,5*10
5
).
Компрессионный манометр относится к абсолютным приборам и исполь-
зуется в качестве образцового для градуировки других приборов. Его показа-
ния не зависят от рода газа.
2.7.3. Тепловой преобразователь давления
Принцип действия тепловых преобразователей давления основан на за-
висимости теплопередачи через разреженный газ от давления. Передача теп-
ла осуществляется от тонкой металлической нити на стенки баллона, находя-
щемуся при комнатной температуре. Металлическая нить нагревается элек-
трическим током. Уравнение теплового баланса такого прибора
uMTk
H
EEEER
I
+++=⋅
2
, (5.11)
где I
н
- ток, проходящий через нить, R - сопротивление нити, Е
к
– потери теп-
ла за счет конвекции, Е
т
– потери тепла за счет теплопроводности газа, Е
и
–
потери тепла за счет излучения нити, Е
м
– потери тепла за счет теплопровод-
ности нити и подводящих проводников.
Конвективным теплообменом в области среднего и глубокого вакуума
можно пренебречь, т.е. Е
к
≈ 0. Потери тепла излучением (радиационные)
( )
AТ
T
KE
б
H
uu
⋅−⋅=
4
4
, (5.12)
где А – поверхность нити, К
и
– коэффициент излучения материала нити, Т
н
и
Т
б
- температура нити и баллона.
( )
fTTbE
бHM
⋅−⋅=
. (5.13)
Здесь b – коэффициент теплопроводности материала, F – сечение нити.
( )
ATТKE
бHTT
⋅−⋅=
,
(5.14)
где К
т
- коэффициент теплопроводности газа.
При низком вакууме Р >> В и коэффициент теплопроводности от давле-
27

Страницы