§ 6.4.2. Методы работы тепловых манометров

Существует два метода работы тепловых манометров: постоянной температуры нити и постоянного тока накала. Градуировочные кривые теплового манометра, показанные на рис. 6.6, а, б для обоих методов работы, представляют собой в средней части параболу и гиперболу. Концы градуировочных кривых у верхнего и нижнего пределов измерения не описываются уравнением (6.6) и переходят в линии, параллельные оси давления.  

Зависимость коэффициента конвективного теплообмена от давления используется для измерения давлений в области низкого вакуума. Недостатком этого способа является зависимость показания прибора от его положения в пространстве.

Нижний предел измерения тепловых преобразователей можно улучшить уменьшая долю (E_и+E_м) в сумме тепловых потерь нити. Это может быть достигнуто понижением температуры нити и уменьшением диаметра вводов, соединяющих нить с баллоном.

Показания тепловых преобразователей определяются соотношением К_ТР и зависят от рода газа. Преобразователь будет давать одинаковые показания при выполнении следующих условий:

Выпускаемые промышленностью приборы проградуированы по сухому воздуху. Если необходимо измерить давление других газов, то нужно учитывать относительную чувствительность прибора к данному газу

где р_в и К_Тв — давление и коэффициент теплопроводности воздуха; q_i=К_Тв/К_Тi — коэффициент относительной чувствительности теплового преобразователя к данному газу.

Значения q_i для различных газов по отношению к воздуху могут отличаться в несколько раз (см. табл. 3.3).

Если преобразователь измеряет давление смеси газов, то его показания будут выражены в воздушном эквиваленте р_в:

Так как из определения относительной чувствительности (6.7) следует, что Р_в = Р_см/q_см, то выражение (6.8) можно записать в виде P_CM/q_CM=P₁/q₁+P₂/q₂+…+p_n/q_n.

Разделив обе части уравнения на р_см, получим

где V₁,….., V_n — объемные концентрации соответствующих газов, причем

Таким образом, коэффициент относительной чувствительности для смеси газов определяется по формуле