DYI-pirani vakummätare

Planering och tankar kring eventuella framtida projekt.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: DYI-pirani vakummätare

Inlägg av xxargs »

Hej, har precis kommit tillbaka nu.

tackar för schemat, och jo, jag är intresserad av den andra schemat/PDF:n

har tittat på en annan lösning med konstantemperatur och det är en utmaning om man skall få det att fungera på 5 Volt med LM324 och med ca 4 Volt matning till weathstone-bryggan...[1] - dom flesta lösningarna förutsätter nämligen 15 - 30 Volt matning...


Det jag stött på tidigare är just konstantvärme-konstruktioner baserad på 1 st termistor/glödtråd i en OP-amp koppling, har också hittat schema och typiska kurvor för konstanströmsmatning av sensorrtåd och likaså spänningsmatning, båda i weathstonebrygga med tillhörande ekvationer. - det är en viss skillnad på dessa olika drivsätt likaså vilken trådtemperatur man väljer - vid 400 K och strömmatning så är den skarp och börja inte röra sig förrän bit under 1000 µTorr och är väldigt brant i området 0 - 250 µtorr medans kör man med spänningsmatning och het tråd 800K så får man rörelse även en bit över 3000 µtorr (~4 mBar) och lätt parabolisk kurva mot 0 torr.

men 800 K är runt 510 grader C och det är risk för oxidation av wolfrmatråden - så det är inge man vill ha varmt i full lufttryck - den här 'skyddsfunktionen' får man faktiskt om man seriekopplar två likadana kroppar (glödlampor), den ena vakumsugen och den andra håller sig relativt kall tills vakumet runt glödtråden blir så hög så att det börja isolera

- dock har jag inte hittat några som helst kurvor på denna lösning och vilken karaktär dessa har gentemot trycket i mätcellen - med två stycken PTC-element (dvs. glödlampor) i serie så blir det hela ganska intressant då lampan med vakum blir rejält varm och därmed hö resistans och tar stor del av effekten när mätcellen är under luftryck och kyld och därmed låg resistans (liten effektutveckling trots att båda lamporna har samma ström iom seriekoppling) - det är först när båda närma sig samma vakum som effekten fördelar sig jämt i båda elementen vilket luktar tämligen olinjär kurva med trycket (parabol eller hyperbolisk - kanske logaritmisk av någon slag)...

Även om det lutar att bygga på konnstanttemperaturlösningen med en mätcell (lätt att byta glödlampan till ny om man dummar sig...) med OP-amp och allt. så är den enkla seriekopplingslösningen med en oöppnad och en öppnad lampa med fast matningsspänning och mätning av spänningen över den öppnade lampan (sensorn) frestande om man bara kunde få en kalibrerad kurva till den ;-) (och kanske några till för att se individspridningen)



men jag är fortfarande intresserad av lösningen (och skalan på visaren!) hur det är byggt i vakummätarna för elektronmikroskop som är den sensorn jag har med en getter-tömd referenstub (radiorörsvakum?) - upplägget skriker weathstonebrygga då rören när dom är kalla är mycket lika i resistans.

[1]

hittade en formel för volfram liknande Rhot = Rcold * (Thot/Tcold)^1.2285 och temperaturen T i Kelvin - har dock inte verifierat denna.
Användarvisningsbild
Henry
Inlägg: 24601
Blev medlem: 20 april 2005, 02:52:47
Ort: Lund

Re: DYI-pirani vakummätare

Inlägg av Henry »

Skalan i dessa är alltid logaritmisk men elektronik gör den linjär om det är någon mätare med linjär utgång men det är lite avancerat med speciella kretsar för detta.

Skickade pdfen till dig och denna mätare som jag har har en temperatur på tråden på 120 grader och skall inte oxidera vid normalt lufttryck, däremot är tråden i dessa mätare guldpläterad så den reagerar inte överhuvudtaget med luften oavsett tryck. Men som test så borde det ju kunna fungera med en ren tråd.

I denna pdf så ser du även resistanserna i bryggan och du kan även beräkna fram värdet för hela bryggan.

Finns även med kurvor som visar utgången vid olika vakuumnivåer från bryggan och skulle tro att i alla fall kurvlutningen kan vara förhållandevis lika mellan olika konstruktioner av pirani.

Den typ du har med vakuumreferensrör är det länge sedan jag såg senast så jag har tyvärr inget schema till denna typ.
Norpan
Inlägg: 2229
Blev medlem: 12 april 2008, 18:20:27
Ort: Småland

Re: DYI-pirani vakummätare

Inlägg av Norpan »

Ännu en hemmagjord piranimätare:
http://www.sooty.ca/plasma/gauges.html
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: DYI-pirani vakummätare

Inlägg av xxargs »

Tackar för både PDF:n och norpans länk - den sistnämda har jag uppenbarligen missat fast jag tycker att jag ändå letat ganska seriöst - mitt goggel-skill är tydligen inte tillräckligt bra...

Synd att semestern är slut nu så jag inte kan ägna åt detta så mycket jag vill - men har också fått tydlig insikt att jag måste jaga en bättre vakumpump. Den jag har räcker inte längre liksom när man pillar med sådant här...

Jag har konstaterat med dessa billiga biltema-lampor att det inte verkar påverka speciellt mycket om man kör glödrött i runt 1 mBar tryck eller så - och när man har seriekopplat som i första inlägget så skyddar referenslampan väldigt bra sensor-lampan vid högre tryck iom. dess olinjära PTC-egenskaper i serie gör att sensortråden kallnar fort när det börja bli mer gas omkring - reflampan kan lysa runt 1000 grader när sensortråden är runt 150 grader vid lufttryck - och vet sedan tidigare att ingenting verka hända på sensorn förrän långt efter den mekaniska mätaren slutar röra på sig och därmed tryck under 10 mBar - men visst även 10 och 1 mBar luft har syre i sig och lär äta på tråden så småningom om man väljer att köra så varmt...

Kan man få till något sånär beräknad eller verklig kalibreringskurva på detta så finns det egentligen ingen större anledning att använda mer exotiska sensorer - julgrans-Biltema-lampor är billiga att ersätta om man klantar till det.


---

Sedan börja jag fundera på vad det är för kitt som används för att limma ihop glas till bl.a VFD-diplayer (som defintivt har vakumrörsvakum i sig) som man såg på alla miljoner videobandspelar mm. och förmodligen också TV-rör mellan front och bak-glas

'vattenglas' har man hör talas om kittar sig permanent mot glas - men den innehåller vatten

---

logaritmeringen ser jag som ett mindre problem (är van med dB skalor i övrigt så...) - skulle det vara linjärt så skulle visaren behövas vara ganska stor om man körde med visarinstrument och ville ha urskiljbar 1 µtorr stegning hela vägen ;-)
Skriv svar