Галогенный течеискатель и датчик галогенного течеискателя Советский патент 1987 года по МПК G01M3/04 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на герметичность газонаполненных и вакуумируемых объектов и может быть использовано в газовом анализе.

Известен галогенный течеискатель, содержащий датчик: с установленными в нем анодом и катодом, связанный с ним усилитель ионного тока, регистрирующий прибор, подключенный к усилителю, источники питания анода и Катода,

Известен датчик галогенного тече- искателя, содержащий корпус с установленными в нем коаксиально друг другу платиновым спиральным анодом с керамическим держателем и охватывающим анод платиновым катодом.

Недостатками известных течеиска- теля и датчика являются малая надежность и недолговечность, обусловленные отравлением датчика, потерей чувствительности при попадании в не болыпих количеств галогенов и разрушением анода в результате его высокотемпературного прогрева для восстановления чувствительности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является галогенный течеискатель, содержащий датчик с установленными в нем анодом и катодом источник питания катода, связанный с ним усилитель ионного тока, регистрирующий прибор, подключенный к усилителю ионного тока, регулируемый источник питания анода с двумя входами, систему регулирования температуры анода, усилитель сигнала разбаланса, связанный с первым входом источника питания анода.

Известен датчик галогенного тече искателя, содержащий корпус с уста- новленными в нем коаксиально друг другу платиновым спиральньм анодом держателем и катодом.

Недостатками известного галогенного течеискателя являются его мала надежность и недолговечность, обусловленные тем, что при попадании в его датчик больших количеств галогенов невозможно быстро снизить температуру анода, в результате чего происходит отравление

датчика, течеискатель становится неработоспособным. Частое попадание больших количеств галогенов приводит к разруше

нию анода датчика и к выходу из строя течеискателя,.

Недостатками датчика галогенного течеискателя также являются малая

надежность и недолговечность, обусловленная тем, что из-за зйачитель- ной тепловой инерционности датчика при попадании больших количеств гало генов невозможно быстро снизить температуру анода. В результате датчик отравляется. Наличие в составе керамического держателя анода кремния и других платиновых ядов снижает долговечность датчика,

I

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности.

Указанная цель достигается тем, что галогенный течеискатель, содержащий датчик с установленными в нем анодом и катодом, источник питания катода, связанный с ним усилитель ионного тока, регистрирующий прибор, подключенный к усилителю ионного тока, регулируемый источник питания анода с двумя входами, систему регулирования температуры анода, усилитель сигнала разбаланса, связанный с первым входом источника питания анода, снабжен амплитудным дискриминатором, соединенным с выходом усилителя ионного тока, и триггером, подключенным между дискриминатором и вторым входом источника питания анода.

Указанная цель достигается также тем, что в датчике галогенного течеискателя, содержащем корпус с установленными в нем коаксиально друг другу платиновым спиральным анодом с держателем и катодом, держатель анода выполнен в виде охватывающей анод и катод трубки из теплопроводящего материала, катод выполнен в виде установленной по оси трубки проволоки, а анод размещен на внутренней поверхности трубки по винтовой линии.

Трубка выполнена из монокристалла лейкосапфира.

Кроме того, датчик снабжен установочными элементами катода, один из которых выполнен подпружиненным, и размещенными между корпусом и концами держателя анода амортизирующими прокладками.

55

На фиг, 1 приведена блок-схема галогенного течеискателя} на фиг.2 - датчик галогенного течеискателя, общий вид.

31283563

Галогенный течеискатель (см.фиг.1)

содержит датчик 1 с установленными в нем анодом 2 и катодом 3, источник 4 питания катода 3, связанный с источником 4 питания катода 3 усили тель 5 ионного тока,, регистрирующий прибор 6, подключенный к усилителю 5 ионного тока, регулируемый источ- fiHK 1 питания анода 2 с двумя выходами, систему 8 регулирования тем- пературы анода 2, включающую мост из стабильных резисторов 9-11, усилитель 12 сигнала разбаланса, связанный с первым входом источника 7 питания анода 2, амплитудный дискри- минатор 13, соединенный с выходом усилителя 5 ионного тока, триггер 14, подключенный между дискриминатором 13 и вторым входом источника 7 питания анода 2.

I

Датчик 1 галогенного течеискателя

состоит из обечайки 15, передней крьппки 16 со щупом 17 для засасывания воздуха и задней крышки 18 с отверстием 19 д-пя выхода воздуха, установленных по оси коаксиально друг другу платинового спирального анода 2 с держателем 20 и уплотняющими амортизирующими прокладками 21 и 22 и катода 3 с установочными элементами 23 и 24, эл.ектровводов 25-27 Держатель 20 анода 2 выполнен в виде охватывающей анод 2 и катод 3 трубки из теплопроводящего материала, на- пример монокристалла лейкосапфира, катод 3 вьшолнеи в виде установленной по оси держателя 20 платиновой проволоки, закрепленной с помощью установочных элементов 23 и 24. Один из установочных элементов 24 выполнен подпружиненным с помощью пружины 28, которая закреплена на кронштейне 29, впаянном в электроввод 25 катода 3. Анод 2 размещен на внут- . ренней поверхности держателя 20 по винтовой линии. Трубка держателя 20 обоими торцами установлена на крышках 16 и 18 с помощью амортизирующих прокладок 21 и 22. Электровводы 25 - 27 предназначены для присоединения датчика 1 к схеме течеискателя.

Галогенный течеискатель и датчик галогенного течеискателя работают следующим образом.

При поднесении датчика 1 к течи в изделии, заполненном фреоном, пары фреона поступают в пространство между анодом 2 и катодом 3, что вызывает изменение тока эмиссии положительных ионов с анода 2, ионный ток усиливается с помощью усилителя 5 и регистрируется прибором 6. При изменении температуры анода 2, вызванном изменением внешних дестабилизирующих факторов, в системе 8 регулирования температуры анода 2 появляется сигнал разбаланса, который усиливается с помощью усилителя 12. Сигнал усилителя 12 поступает на первый вход регулируемого источника 7 питания анода 2, что вызывает соответствующее изменение напряжения питания анода 2, и, следовательно, его температуры. ЕСЛИ количество поступающих паров фреона незначительно, то на выходе амплитудного дискриминатора 13 не появляется никакого сигнала и триггер 14 остается в основном в устойчивом состоянии. При появлении в межэлектродном пространстве датчика 1 больших количеств фреона с выхода усилителя 5 ионного тока поступает на амплитудный дискриминатор 13 сигнал, превышающий заданное значение, и на выходе амплитудного дискриминатора 13 появляется напряжение, переводящее триггер 14 во второе устойчивое состояние. При этом выходной сигнал триггера 14, поступающий на второй вход регулируемого источника 7 питания анода 2, запир.ает источник 7, в результате чего резко снижается напряжение питания моста. Температура анода 2 быстро падает вследствие его малой тепловой инерционности.

Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность галогенного течеискателя и датчика галогенного течеискателя за счет исключения отравления датчика, так как обеспечивает быстрое снижение температуры анода датчика при попадании в нег больших количеств галогенов.

ut.f

.

1 . Галогенный течеискатель, со- дерзхащий датчик с установленными в нем анодом и катодом, источник питания катода, связанный с ним усилитель ионного тока, регистрирующий прибор, подключенный к усилителю ионного тока, регулируемый источник питания анода с двумя входами, систему регулирования температуры анода, усилитель сигнала разбаланса, связанный с первым входом источника питания анода, отличаю1цийся тем. что, с целью повьшения надежности и . долговечности, он снабжен амплитудным дискриминатором, соединенным с выходом усилителя ионного тока, и триггером, подключенным между дискриминатором и вторым входом источника питания анода. 2. Датчик галогенного течеискате- ля, содержащий корпус с установленными в нем коаксиально друг другу платиновым спиральным анодом с держателем и катодом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, держатель анода выполнен в виде охватывающей анод и катод трубки из теплопроводящего материала, катод вьтолнен в виде установленной по оси трубки проволоки, а анод размещен на внутренней поверхности трубки по винтовой линии. 3.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что трубка выполнена из монокристалла лейкосапфира. 4.Датчик попп. 2иЗ, отличающийся тем, что он снабжен установочными элементами катода, один из которых выполнен подпружиненным, и размещенными между корпусом и концами держателя анода амортизирующими прокладками. Ф (Л ел 05 00