Материалы вакуумной техники.

А б

Для измерения и регулирования газовых потоков в технологическом оборудовании наиболее широко используют терморезистивные датчики. Схема такого датчика показана на Рис. 10 а.

Измерение газовых потоков.

Рис. 10. Терморезистивный датчик расхода газа (а) и профиль температуры вдоль измерительной трубки (б).

На Рис. 10 а обозначено: 1 – резистор, 2 – нагреватель, 3 – измерительный прибор, 4 – резистор, 5 – никелквая измерительная трубка, 6 – отводная магистраль, 7 – градуировочная трубка. На Рис. 10 б приведен профиль распределения температуры вдоль никелевой трубки при отсутствии (1) и при наличии (2) газового потока.

Датчик представляет собой тонкую никелевую трубку, подключенную параллельно основному газопроводу. В середине трубки размещен нагреватель, а по сторонам от него симметрично – два терморезистора, например на основе медных или платиновых проволочных катушек. При отсутствии газового потока температура двух терморезисторов одинакова. При наличии газового потока формируется асимметричное распределение температуры вдоль никелевой трубки, как показано на Рис. 10 б. Датчика температуры трубки включены в мостовую схема, при этом сигнал разбаланса моста пропорционален величине газового потока через никелевую трубку. Проводимость основного канала можно регулировать заменой градуировочной трубки. Датчики такого типа позволяют измерять поток газа в интервале от 10 см³/мин. до нескольких литров в минуту с погрешностью 1%.

В настоящее время промышленность выпускает датчики расхода газа в микроэлектронном исполнении, при этом датчик содержит встроенную схему питания моста, детектирования и преобразования сигнала разбаланса моста в стандартный сигнал 0 – 10 Вольт. На основе датчиков такого типа разработаны регуляторы расхода газа, включающие собственно датчик расхода газа и электрически управляемый натекатель газа.

Имеются физико-химические ограничения на спектр материалов, используемых в вакуумной технике. Эти ограничения связаны с термической устойчивостью материалов, уровнем их газовыделения и газопроницаемостью. Ряд сплавов, например латуни, не применяют в прогреваемых вакуумных системах из-за летучести цинка, входящего в состав сплавов.