§ 6.2.1. Деформационные преобразователи

К деформационным преобразователям относятся трубчатые и мембранные преобразователи.

Трубка Бурдона (рис. 6.2)—деформационный манометр в виде спиральной трубки 2, скручивающейся под действием атмосферного давления в случае откачки внутренней полости за счет разных радиусов кривизны, а следовательно, и площадей наружной и внутренней поверхностей трубки.

где р_атм — атмосферное давление; р — давление в трубке; А₁ и A₂ — площади наружной и внутренней поверхностей участка спиральной трубки.

Измерительное уравнение связывает между собой перемещение конца трубки х и разность давлений р_атм—р соотношением

где с — жесткость трубки.

Манометр измеряет давления в пределах 10⁵... 10³ Па. Измерение давлений ниже 10³ Па затруднено тем, что трубка при малой жесткости должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать атмосферное давление. Погрешность измерения равна 5% и ограничена упругим последействием трубки — медленным возвращением трубки в исходное положение после упругой деформации.

К вакуумной системе манометр подключается через штуцер 4. Регистрация перемещения спиральной трубки обычно рычажно-стрелочная, когда конец спиральной трубки связан через зубчатый сектор 3 со стрелкой 1.

Деформационные мембранные преобразователи различаются в зависимости от способа регистрации перемещения мембраны и метода измерения. В барометрах используется схема, показанная на рис. 6.3, а. Внутри герметичной полости, образованной мембранами 1, создается сравнительное давление р_Ср. Если измеряемое давление р не равно р_Ср, то происходит деформация мембран и перемещение стрелки, пропорциональное разности давлений (p_cp—p)=kx, где k — коэффициент пропорциональности.

Такой прибор измеряет разность давлений и поэтому называется дифференциальным.