- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Årgång 82. 1952 /
204

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 9. 4 mars 1952 - Varmtrådsmanometrar, av Guy von Dardel och Hans von Ubisch

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

204

TEKNISK TIDSKRIFT v

Konstanterna A och a och överföringsfaktorn f
Varmtrådsmanometrar kalibrerar man vanligtvis
empiriskt, ty en fullständig analys av de faktorer som influerar
på kalibreringskurvan blir för besvärlig att utföra. Med
kännedom om de lagbundenheter som nyss uppräknats
kan man dock finna goda approximativa
kalibreringskurvor, i synnerhet om kalibreringen för luft redan är känd.
En manometer ger t.ex. identiska avläsningar för luft och
någon annan gas om trådens värmeförluster blir desamma
i båda fallen. Villkoret är

Al Pl Ag Pfj

Q

(5)

1 + Öi pi 1 + Og Pg
Index I gäller för luft och g för gasen.
Introduceras en överföringsfaktor / = Arf Ag, kan
villkoret skrivas som

i Pi =_Pa

1 + O g Pg

(6)

1 + Oipi

Man ser att med kännedom om f, Oi och Gg kan en ny
kalibrering konstrueras. Följande värden kan anges på /
(1,00 för luft) och o i 10^/torr för olika gaser:

Gas f o Gas f o

ti, 0,65 4,5 QH,, 0,48 41

D2 0,73 5,1 Oa 1,02 16,4

He 1,06 2.7 A 1,60 15,7

CH, 0,61 21,5 COs 0,97 29

HX» ^ 0,64 — N20 0,96 30

Ne 1,35 6,2 G,H8 0,40 62

CeHj 0,59 35 QNa 0,67 48

Ns 0,99 17,4 SOa 0,93 51

luft 1,00 17,4 Kr 2,29 22

De givna värdena av o satisfierar exakt ekv. (5) vid 1 torr,
om man använder en rak, blank volframtråd med 0,01 mm
diameter. Värmeledningsförmågan för kvicksilverånga
mättad vid 21°C motsvarar lufts vid 3,9" 10"4 torr.
Värmeledningsförmågan för ånga av alkohol, aceton och eter är
vid låga tryck densamma som för propån, (^Hg.

Det ligger en viss osäkerhet (högst 10 ’%>) i dessa värden,
ty AK och värmeledningsförmågan är i någon mån
beroende av den speciella trådytan och av temperaturen.
För tråd av annan diameter än 0,01 mm kan ett nvtt
värde på o beräknas med ekv. (3).

De föregående teorierna gäller för raka trådar.
Emellertid blir raka trådar ofta opraktiskt långa, och man
använder då i stället spiraliserad tråd. Detta medför dock en
skenbar ökning av tråddiametern rt i ekv. (3). På grund
av att varven avskärmar varandra, minskar
värmeavgivningen till gasen med några tiotal procent, medan
strålningsförlusterna är i det närmaste oförändrade. Genom
spiraliseringen förändras vidare överföringsfaktorn för
gaser med från normalgasen (luft) starkt avvikande
egenskaper. För väte får man t.ex. för en rak och för en
tät-spiraliserad tråd värdena 0,65 och 0,56. För att undvika
dessa nackdelar bör den spiraliserade tråden sträckas så
mycket som möjligt. I de i fortsättningen beskrivna
motståndsmanometrarna används spiraliserad tråd.

Vid låga tryck blir o • p i ekv. (2) mycket liten, och i ett
halvlogaritmiskt diagram blir kalibreringskurvorna för
olika gaser parallella (fig. 2, nedersta kurvorna). Vid höga
tryck däremot uppnås slutliga värden på avläsningen som
beror av K i ekv. (4). Det är också uppenbart, att
förhållandet mellan värmeledningen för två gaser varierar
med trycket.

Gasblandningar

För binära gasblandningar finns en ekvation motsvarande
ekv. (2)

Q" = 1 ■ „ J P = Pl + P2-,
1 + Ö12 P

Fig. 2.
Kalibreringskurvor i
olika gaser för
en
motstånds-manometer
med konstant
trådtemperatur
(två
mätom-räden ).

A ii

Ax pi + Ai p2

-A ni Q xis

(7)

där px och pa partialtrycken av komponenterna 1 och 2
och Qooi2 den molära värmeledningen för gasblandningen.
Dess storlek måste bestämmas empiriskt. Motsvarande
ekvation gäller troligen också för ternära blandningar.

Analyser av binära gasblandningar kan utföras om de
båda komponenternas värmeledningsförmåga är olika
antingen vid höga3 eller låga4 tryck. Man kan här fästa
uppmärksamheten på att en fullständig analys av ternära
blandningar i vissa fall kan utföras genom att mäta såväl
som Kw3. Mätningen kan ske vid samma tryck (0,1
torr) om man bredvid varandra placerar en tråd med
diametern 0,01 mm för mätning av A och ett band som är
minst 10 mm brett för mätning av K (jfr ekv. (3); o blir
mycket stort!).

Manometertyper

Värmeledningsförmågans tryckberoende
utnyttjades redan år 1906 av Voege och von Pirani
för mätning av låga gastryck1. Deras
konstruktioner, termokorset och motståndsmanometern
(Pirani-manometern), har i stort sett bibehållits
oförändrade. Det har dock tillkommit
manometrar1 med direkt mekanisk indikering och
konstruktioner där den kännande metalltråden
har ersatts med t.ex. koltrådar eller termistorer.
Utan tvivel är dock de ursprungliga
manometertyperna mest känsliga, lättast att använda och
mest betydelsefulla av alla förekommande
varmtrådsmanometrar.

Mekaniska manometrar

Effekten tillföres alltid på elektrisk väg genom
att en elström ledes genom varmtråden, eller
också att den med ett värmeelement värmer ett
bi-metalliskt band. Materialens termiska
utvidgning användes sålunda direkt för att efter lämp-

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:36:59 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1952/0220.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free