Способ измерения давления Советский патент 1987 года по МПК G01L21/30 

1

Изобретение относится к вакуумному приборостроению, в частности к ионизационным вакуумметрам, действие которых основано на ионизации молекул газа электронным ударом и измерении силы тока образованных положительных ионов, который является функцией давления газа.

Цель изобретения - повышение том- ности измерения давления в автоматизированных системах управления.

На чертеже иллюстрируется осуществление способа измерения давления .

На чертеже в логарифмическом безразмерном масштабе изображена пунктирной линией градуировочная характеристика ионизационного вакуумметра, работающего по известному спосо- бу при различных значениях электронного тока катода в зависимости от поддиапазона измеряемого давления. Градуировочная характеристика I(р) дана в виде графической безразмерной

зависимости 1/1,

от Р/Р, ,

где I.

ионный ток вакуумметра, соответст- вуюеций верхнему пределу электронного тока и нижнему пределу измеряемого давления Р ,

В качестве примера взят случай, когда используются три различных значения электронного тока катода, относящиеся между собой как 1:0,1;; :0,01. Зависимость электронного то- ка катода (точнее отношение Ig/ g ) от измеряемого давления (точнее, от отношения P/PQ) для известного случая изображена в нижней части чертежа штрихпунктирной ломаной линией.

В точках а-а и b - Ь градуи- ровочной характеристики, соответствующих точкам с - с и d - d зависимости электронного тока катода, точное измерение давления затруднено, особенно в автоматизированных систе - мах.

Для повьшения точности измерения давления предлагается изменить гра- |дуировочную характеристику ионизационного вакуумметра до монотонной зависимости, изображенной на рисунке сплошной линией, подчиняющейся зависимости

P(|/|O) -; Ч (Р/РО)(1)

П п

Из уравнения (1 ) следует, что пред- кость измерения давления (таких, налагаемая градуировочная характеристи - пример, как повышенное газовыделе- ка может быть записана в видение катодов при скачкообразном измеPO(|/|O)

(2)

в виде I

|O(P/PO)

njn.

(3)

Известно, что для рабочего участка характеристики ионизационного вакуумметра, ионный ток зтого прибсЗра зависит от давления и электронного тока катода следующим образом:

К

W

где К - приведенная чувствительность манометрического преобразователя.

С учетом уравнения (4) уравнение (З) можно записать в виде .

KlgP/Klp/e (Р/РО) Отсюда, с учетом уравнения (2),

Пр- ГЦПр - П,

(5)

1е1

п, const

(6)

Таким образом, уравнение (б) определяет ту зависимость между электронным током катода и ионным током, при соблюдении которой градуировочная характеристика ионизационного вакуумметра становится монотонной во всем интервале измеряемых давлений в соответствии с уравнением (1).

Из уравнения (б) и (З) можно определить требуемую зависимость элект- ройного тока катода от давления

IB/IE, (РО/Р) ()

Эта линейная зависимость изображена на чертеже в виде двойной штрих- пунктирной линии.

Регулировку электронного тока катода по зависимости (б ) может обеспечить микропроцессорное устройство.

Таким образом, регулируя электронный ток катода предлагаемым способом, можно получить монотонную граду- ировочную характеристику ионизационного вакуумметра во всем интервале

давлений, исключив разрьшы градуиро- вочной характеристики, вызываемые переключением тока катода с одного постоянного уровня на другой. Одновременно исключается влияние индиВидуальньсх характеристик манометрических преобразователей на точ-

нении тока эмиссии, разброс приведенной чувствительности разных мано метров }.

Формула изобретения

.Способ измерения давления с помощью ионизационного вакуумметра путем измерения ионного тока при од- новременной регулировке электронного тока катода .и последующем расчете величины давления по градуировочной зависимости, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности измерения давления в автоматизированных системах управления, электi i to

Составитель В.Шестак Редактор А.евин Техред А.Кравчук Корректор Б.Гирняк

Заказ 3272/36 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

269244

ронньгй ток катода 1 регулируют по

J

закону,

е

5

определяемому соотношением

п р - р; р - nj

П;

I. L

- const,

„ ц где I - измеряемый ионный ток;

IP - ионный ток, соответствующий заданному верхнему пределу электронного тока катода и нижнему пределу измеряемого давления;

If - заданный верхний предел электронного тока катода;

Пр - число порядков измеряемого давления;

П; - число порядков изменения ионного тока.

Изобретение относится к вакуумному приборостроению. Цель изобретения - повьппение точности измерения давления в автоматизированных системах управления. Электронный ток ка-. тода регулируется по закону, определяемому приведенным соотношением. При соблюдении приведенной зависимости между электронным током катода и ионным током градуировочная характеристика ионизационного вакуумметра становится монотонной во всем интервале измеряемых давлений. 1 ил. со ю а со ю 4