Dil-elit Es ist bekannt, dass die Wärmeleitfahig- keit eines Gases<B>in,</B> weiten Grenzen des Druckes konstant ist, dass sie aber bei sehr hohem Vakuum, etwa wenn der Abstand der Moleküle der freien Weglänge entspricht, mit der Gasdielite, abnimmt, so dass, wenn man vom a.bsolutenValzuum ausgeht" zunächst.eine Proportionalität zwischen Dichte und Leit fähigkeit besteht.
Dieser Umstand gestattet die Konstruktion empfindlicher, direkt an zeigender Hochvakuummeter, deren Emp- Iindlichkeitsbereich o,era#de im hohen Vakuum<B>-</B> liegt, während sie bei niederem Vakuum weni ger brauchbar sind. Aber alle bisher bekann ten Vakuummeter dieser Art haben gewisse NT'aehteile, welche sie für rein technischen Gebrauch ungeeignet erscheinen lassen.
Es ist nun Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein direkt anzeigendes Hoch- vakuummeter, bestehend aus einem Queck silberthermometer, dessen röhrenförmig ans- gebildeter, das Quecksilber enthaltender Kol ben von einem zylindrischen, gasdicht auf gesetzten Rohr umgeben ist, welches mit dem Rezipienten, dessen Vakuum gemessen werden soll, in Verbindung steht, wobei das Quecksilber des Thermometers durch eine möglichst konsta-nie, von aussen zugeführte Energie geheizt wird.
Der Gegenstand der Erfindung sei anhand des Ausfülirungsbeispiels der Figur näher erläutert. Es bedeutete <B>k</B> den das Quecksilber q enthaltenden Kolben des Thermometers, <B>1</B> die Kapillare, in welcher das Queck silber bei Erwärmung des Kolbens aufsteigt, h ein gasdicht angeschmolzenes, den Kol ben k umhüllendes Glasrohr mit dem Ansatz stutzen e zum Anschluss des Vithuummeters an den Rezipienten; m ist eine kugelförmige Erweiterung der Kapilla-re am Ende von<B>1;
</B> a und<B>b</B> sind in die Röhren h -und <B>k</B> ein geschmolzene, mit dem Quecksilber q in lei tender Verbindung stehende Kontt*I-,i-clrälite; <B><I>f, d,</I></B> c sind Marken, an deren Stelle aber auch eingeschmolzene Platindrähte treten können.
Die Wirkungsweise dieses Hochvakuum- meters ist folgende: Zunächst, wird der Stut- yen <B>c</B> mit dem Rezipienten gabdielit verbun den, dann wird von einer möglieh-st konstan- len Energiequelle durch a und<B>b</B> elektrischer Strom in das Quecksilber q geleitet -und dieses dadurch auf eine solche Temperatur gebracht und -ehalten, dass es in der Kapil lare genau bis zur Marke c reicht.
Der Me niskus des Quecksilbers bei Linerwärmtem' Thermometer steht unterhalb der Marke<B>f.</B> Wird nun der Rezipient evakuiert, dann lässt die Wärmeleitfähigkeit der in dem zylindri- sehen Hohlraum zwischen li, und <B>k</B> befind- liehen Luft bei hohem Vakuum nach, und das Quecksilber erreicht schliesslich bei dem praktisch erreichbaren Höchstvakuum die Marlie <B>d.</B> Die Lage des Menibkus ist hierbei ein Mass für die Höhe des Vakuums im Rezi pienten.
ITm die Wärmeabführung durch <B>:Z</B> Strahlung möglichst zu vermeiden, wird der Kolben<B>k</B> mit einer spiegelnden Haut um- (Y lichh geben. Die Empfind eit des Hoch #akuummeters ist um so grösser,<B>je</B> feiner die Kapillare ist. Wird aber anderseits der Quer schnitt der Kapilla.re zu klein gewählt, dann ist die Neigung des Zerreissens und Hängen. bleibens des Quecksilbe±fadens sehr gross.
Dieser Nachteil kann aber vermieden wer den, wenn man den Raum über dem Queck silber mit einem hochkomprimierten Gas,- z. B. dem indifferenten Stickstoff, füllt. Dies hat einen doppelten Vorteil, weil er stens unter hohem Druch die Siedetempera tur des Quecksilbers eine höhere ist und weil ..weitens ,7 das Zerreissen des Fadens vermieden wird.
Die hohe Siedetemperatur gestattet die Wahl einer hohen Erwärmung3temperatur des Kolbens k-. <I>so</I> dass der Einfluss der Raum- temperaturänderung auf das technisch rich tige Arbeiten des Vakuummeters vernach- lässigbar wird. Der Kompressionsdruck des Gases über dem Quecksilber kann viele At mosphären betragen, aber, -am eine zu hohe Beanspruchung der Glaswände bei hoher Erwärmung des.
Quecksilbers zu vermeiden, ist der in der Figur dargestellte kugelige Dom iib erforderlich, welcher ein wesentliches Ansteigen des Druck:es verhindert. Anstatt die Energie dem Quecksilber des Vakuum- nieters selbst zuzuführen, können auch Wi- dersiandsdrähte den Kolben k von aussen eiwärmen oder durch das Quecksilber des Kolbens hin-durch"",eführt sein.
Der radiale Abstand des umhüllenden Rühres li, vom Kolben Ig <I>soll</I> nicht zu gross sein, damit die Trägheit des Instrumentes einen möglichst CY r "e ingen Wert zeicd. Es ist zwecl,:mässi,-", den Abstand kleiner als die freie Weglänge der Gasmoleküle bei dem normalen Wert des Nochva-kuums zu wählen.
Das beschrieben(, Hochvak-aumineter kann auch zur automatischen Betätigung von Ree- lais verwendet werden. Wenn man zum Bei spiel die Marken c und (1 durch in die<B>Ka-</B> pillare ragende Platindrähte ersetzt, welche die freien Dralltenden des Erregerstrom kreises eines die<B>Ab-</B> und Zuschaltung der Vakuumpumpe bewirkenden Relais sind.
dann kann die Schaltung so ",etroffen wer den, dass die Vahuumpumpe automatisch ab gestellt wird, wenn das Quecksilber den Draht,<B>d</B> erreicht, und wieder zuges-ehaltet wird, wenn das Queeksilber unter diese Marke<B>fällt.</B> Dadurch wird die Wartunc der Anlage wesentlich vereinfacht Lind die Be- triebssieherheit #vesentlich erhöht.
Dil-elit It is known that the thermal conductivity of a gas is constant within wide limits of the pressure, but at a very high vacuum, for example when the distance between the molecules corresponds to the free path the gas dielite, so that if one starts from the absolute value "there is initially a proportionality between density and conductivity.
This fact allows the construction of sensitive, directly indicating high vacuum gauges, the sensitivity range of which is o, what # de is in the high vacuum, while they are less usable at a lower vacuum. But all previously known vacuum gauges of this type have certain NT'aehteile, which make them appear unsuitable for purely technical use.
The subject of the present invention is a directly indicating high vacuum meter, consisting of a mercury thermometer, the tubular shaped piston containing the mercury is surrounded by a cylindrical, gas-tight tube, which is measured with the recipient's vacuum is to be connected, with the mercury of the thermometer being heated by an energy supplied from the outside that is as constant as possible.
The subject matter of the invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiment of the figure. It meant <B> k </B> the bulb of the thermometer containing the mercury q, <B> 1 </B> the capillary in which the mercury rises when the bulb is heated, h a gas-tight fused bulb, the bulb k Enveloping glass tube with the neck e to connect the vithum meter to the recipient; m is a spherical extension of the capillary at the end of <B> 1;
</B> a and <B> b </B> are in the tubes h -and <B> k </B> a molten contact * I-, i-clrälite, which is in contact with the mercury q; <B> <I> f, d, </I> </B> c are trademarks, but they can also be replaced by fused platinum wires.
The mode of operation of this high vacuum meter is as follows: First, the study <B> c </B> is connected with the recipient, then a possibly constant energy source is connected through a and <B> b < / B> electrical current is conducted into the mercury q - and this is brought to and maintained at such a temperature that it reaches exactly to mark c in the capillary.
The mercury meniscus in the liner warmed thermometer is below the <B> f. </B> mark > lent air with a high vacuum, and the mercury finally reaches the Marlie <B> d. </B> at the practically achievable maximum vacuum. The position of the menibcus is a measure of the level of the vacuum in the recipient.
In order to avoid heat dissipation through <B>: Z </B> radiation as far as possible, the flask is covered with a reflective skin. The sensitivity of the high vacuum meter is all the same Larger, the finer the capillary. If, on the other hand, the cross-section of the capillary is chosen too small, then the tendency for the mercury thread to tear and hang is very great.
This disadvantage can, however, be avoided if the space above the mercury is silver with a highly compressed gas - z. B. the indifferent nitrogen, fills. This has a twofold advantage, because the boiling temperature of the mercury is higher at least under high pressure and because, furthermore, 7 tearing of the thread is avoided.
The high boiling temperature allows the choice of a high heating3 temperature for the flask k-. <I> so </I> that the influence of the room temperature change on the technically correct operation of the vacuum gauge is negligible. The compression pressure of the gas above the mercury can be many atmospheres, but, -am too high stress on the glass walls with high heating of the.
To avoid mercury, the spherical dome shown in the figure is necessary, which prevents a substantial increase in pressure: it. Instead of supplying the energy to the mercury of the vacuum rivet itself, resistance wires can also heat the piston k from the outside or be guided through "" through the mercury of the piston.
The radial distance between the enveloping stirrer left and the piston Ig should not be too great so that the inertia of the instrument shows a value that is as narrow as possible Distance smaller than the free path of the gas molecules at the normal value of the Nochva-kuums.
The described (, high vacuum aumineter can also be used for the automatic actuation of relais. For example, if the marks c and (1 are replaced by platinum wires protruding into the <B> cap </B> pillars, which replace the free The swirl ends of the excitation circuit are a relay that causes the vacuum pump to be switched off and switched on.
Then the circuit can be “met” so that the vacuum pump is automatically switched off when the mercury reaches the wire, and is locked again when the queek silver drops below this mark > falls. </B> This significantly simplifies the maintenance of the system and significantly increases the reliability of operation.