Плотномер Советский патент 1961 года по МПК G01N9/00 

Предлагаемый плотномер предназначен для измерения плотности газового потока по. времяпролетному методу, с источником положительных ионов натрия типа анода Кунсмена. Прибор измеряет подвижность ионов натрия в воздухе, значение которой связано с плотностью воздушной среды.

Особенность плотномера состоит в том, что в нем смонтированы сетки, на которые подается переменное напряжение электрического тока. Плотномер предполагается для использования в качестве бортового прибора при измерении плотности атмосферы. Сравнительно высокая точность измерения не исключает использование прибора в лабораторных условиях.

На фиг. 1 изображена схема плотномера с генератором переменного тока и электрометрическим усилителем, регистрирующим ионный ток; на фиг. 2 - схема сетки.

Плотномер состоит из трех основных узлов: узла --камеры плотномера, узла Б-генератора переменного тока и узла fi-электрометрического усилителя.

В камере Л монтированы следующие элементы плотномера. Анод 1 Кунсмена, являющийся источником положительных ионов натрия: сетка-затвор 2; сетка-затвор 3, коллектор 4 и формирующие кольца 5, 6, 7, 8. Анод Куисмена изготовляют следующим спосо.бом: 98% окиси железа смешивают с 1% АЬОз и 1% окиси или нитрата натрия, смесь спекают на воздухе при температуре 900° и восстанавливают в среде водорода при 400°; в качестве связующего вещества берут парафин; приготовленную смесь наносят на металлическую фольгу, нагретый в вакууме до темно-красного свечения такой электрод излучает положительные ионы натрия. В камере А один конец анода Кунсмена крепится в центре медной пластинки; пластинка и свободный конец анода соединяются с источником питания 9 накала.

№ 135681- 2 Первая сетка-затвор 2 и вторая сетка-затвор 3 идентичны по своему устройству и выполнены каждая следующим образом. На кольце из слюды крепятся два изолированных плоских металлических полукольца 10 и //. К полукольцу 10 присоединены концы нескольких нараллельных вольфрамовых проволок J2 с расстоянием между ними в 2 мм; другие концы проволок 12 укреплены на кольце из слюды около полукольца //; к полукольцу // присоединены концы других параллельных вольфрамовых проволок 13, которые размещены между проволоками 12.

Коллектор 4 представляет собою круглую латунную пластину, диаметр которой равен внутреннему диаметру сетки-затвора.

Формирующие кольца 5, 6, 7, 8 (из меди Или латуни) служат для формирования однородного продольного электрического поля, поэтому внещний их диаметр должен быть возможно больще, внутренний диаметр-равен диаметру сетки-затвора.

Излучаемые анодом / ионы натрия, под действием электрического поля ускоряют свое движение к первой сетке-затвору 2. При отсутствии переменного напряжения тока на проволоках 12 и 13 последние эквипотенциальны с основным разгоняющим продольным электрическим полем. При нодаче на проволоки 12 и 13 переменного напряжения между смежными проволоками действует переменное поперечное поле и к проволокам притягиваются заряженные частицы натрия до момента, когда переменное напряжение проходит через нулевое положение. В этот момент частицы проходят через первую сетку-затвор 2 и движутся ко второй сетке-затвору 3, работающей синхронно с первой сеткой-затвором. Вторую сетку-затвор 3 проходят только те ионы натрия, которые подходят к ней в момент «открыто, остальные ионы притягиваются к проволокам сетки-затвора и нейтрализуются.

Для определения подвижности ионов натрия строят кривую зависимости ионного тока от частоты «перекрытия сетки-затвора; расстояние между двумя пнками этой кривой характеризует величину, обратную времени пролета ионами расстояния между сетками-затворами.

Пред.мет изобретения

Плотномер для измерения плотности газового потока по времяпролетному методу с источником положительных ионов натрия типа анода Кунсмена, отличающийся тем, что, с целью измерения подвижности ионов натрия, в плотномере смонтированы сетки, на которые подается переменное напряжение.