Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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VA: Vakuumphysik und Vakuumtechnik

VA 2: Vakuummessung

VA 2.2: Vortrag

Montag, 8. März 2004, 11:10–11:30, H47

Dynamisches Pirani-Vakummessgerät — •Simone Ludwig und Wolfgang Jitschin — Fachbereich MNI, Fachhochschule Gießen, 35390 Gießen

Das nach Pirani benannte, weit verbreitete Vakuummeter besitzt einen einfach aufgebauten Sensor, nämlich einen dünnen Metalldraht. Der Draht wird durch direkten Stromdurchfluss geheizt und die Wärme durch das umgebende Gas nach außen abgeführt. Üblicherweise wird der Sensor stationär betrieben und das Messsignal aus der abgeführte Wärme, also aus der Wärmeleitung des Gases erhalten. Nachteile dieses Prinzips sind, dass die Wärmeleitung im Bereich des Atmosphärendrucks nahezu gesättigt ist und dass die Wärmeleitung stark von der Gasart abhängt. Diese Nachteile können vermieden werden, wenn man das Messsignal aus der Wärmekapazität des Gases herleitet. Hierzu muss im gepulsten Betrieb gearbeitet werden, bei dem die Drahtheizung ein- und ausgeschaltet wird. In der vorliegenden Arbeit wird über Messungen des Aufheizvorganges und des Abkühlvorganges berichtet. Als Temperatursensor dient der Metalldraht selbst, dessen Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Die Messergebnisse werden mit Modellrechnungen verglichen. Bei Atmosphärendruck ist die Wärmekapazität des Gases wesentlich höher als die des Drahtes. Allerdings ist die mittlere Übertemperatur des Gases gering, was die Gewinnung eines druckabhängigen Messsignals erschwert.