Ионизационный вакуумметр Советский патент 1989 года по МПК G01L21/30 

Изобретение относится к вакуумной ехнике, а именно к измерению давлеия разреженного газа с помощью вауумметров.

Целью изобретения является расшр - ение диапазона измерений в сторону ысоких давленийо

На чертеже прив едена принципиальная схема вакуумметра,щ

Ионизационный вакууьо-кетр содержит эле стройный ионизационный преобразователь 1 давления; стабилизат-ор 2 ежима работы, стройсто 3 измерения полезного сигнала, резистор А и блок J5 5 деления.

В вакуумметре используется иониза- ционньй преобразователь 1 любого типа, состоящий из анода 6, коллектора 7 ионов и несъемного жестко зак- д репленного катода 8 в виде нити, каждый из электродов соответственно присоединен к гермовводам 9,1; 9„2; 9.3 (цепь тока питания) и 9.4 (цепь напряжения питания). Вывод 9.1 сое- 25 динен со стабилизатором 2 режима работы. Вывод 9.2 соединен с устройством ,3 измерения полезного сигнала. Вывод 9.3 через резистор 4 соединен со стабилизатором 2 режима работы. ЗО Каждьш из выводов 9.4 соединен с устройством 3 измерения полезного сигнала и устройством 5 деления.

Стабилизатор 2 режш-т работы при измерении высокого вакуума обеспечи- 5 вает стабильность эмиссии катода путем изменения напряжения его накала. При измерении низкого вакуума от поддерживает постоянство сопротивления нити катода независимо от , Q давления и сопротивления переходных контактов, путём изменения напряжения и тока его нагрева.

Устройство 3 измерения полезного сигнала представляет собой вольтметр,дд измеряющий при низких давлениях падение напряжения на входном резисторе от ионного тока5 пропорционального давлению., а при низком вакууме - напряжение нагрева нити зависящее от давления.

Блок 5 деления определяет отношение напряжения питания нити к току; питания и вьщает сигнал, пропорциональный сопротивлению нити, Совре™ м енные ионизационные вакуугметры оснащаются микропроцессорами, автоматизирующими их работу и выводящиш-1

5 Q

д Q

5

сигнал прямо в единицах давления. Процессор вакуумметра может решить задачу деления с вы}зодом управляющего сигнала для стабилизатора.

Вакуумметр работает следующим образом.

При низких давлениях традиционно производится измерение давления ионизационным преобразователем. Электронный эмиссионный ток с катода, поддерживаемый постоянным, по пути к аноду ионизирует газ. Образующиеся ионы собираются колелктором и дают в го цепи ток, пропорциональный давлению. Устройство 3 измерения полезного - сигнала трансформирует этот ток в отсчет давления. При повышении давления до 10-100 Па катод 8 переходит в режим терморезисторного преобразователя, задшниое сопротивление его .поддерживается постоянным с помощью блока 5 давления и стабилизатора 2 режима работы путем автоматического регулирования тока питания катода. Теплоотвод от нити, необходимая мощ ность питания зависят от давления. Мерой давления является напряжение питания нити катода. Контроль давления производится по напряжению нагрева нити катода. В таком преобразователь работает при давлении вплоть до атмосферного.

При включении вакуумметра при

атмосферном давлении указанные про цесс.оры пройдут в обратном порядке.

Предложенное решение позволяет включить вакуумметр при любом давлении. Сначала .катод включается в режиме терморезисторного датчика и если давление меньше нижней границы его работы в этом режиме, то он переходит в режим ионизационного преобразователя.

Предлагаемый вакуумметр позволяет обеспечить измерение давления в широком диапазоне - от атмосферного до высокого вакуума с использованием одного электронного ионизационного преобразователя с накаленным катодом, а таюке дистанционное измерение давления, что потребует только запроса стабилизатора по напряжению накала катоцщ на погрешности измерения низкого вакуума повышенное сопро- тиБление проводов, как и переходных контактов, никак не отразится.

3 1472777

Формула изобретениявысоких давлений, в него введен блок

Ионизационный вакуумметр, содер-деления, а в цепь питания катода

жащий электронный ионизационный пре-включено сопротивление, соединенное

образователь давления с катодом, , с первым входом блока деления, выход

анодом, коллектором и гермовводами,; которого подключен к стабилизатору

стабилизатор режима работы преобра-режима работы преобразователя, при

зователя с цепями питания анода иэто преобразователь снабжен двумя

катода и устройство измерения выход- дополнительными электрическими герного сигнала, подключенное к коллек- Q мовводами, через которые катод дополтору преобразователя, отличаю-нительно подключен к устройству изщ и и с я тем, что, с целью расти-мерения выходного сигнала и второму

рения диапазона измерений в сторонувходу блока деления.

Изобретение относится к области вакуумной техники, а именно к измерению давления разряженного газа с помощью вакуумметров, и позволяет расширить диапазон измерений в сторону высоких давлений. Для этого в вакуумметре, состоящем из электронного ионизационного преобразователя 1 давления и измерительного блока, включающего стабилизатор 2 режима работы преобразователя 1 и устройство 3 измерения полезного сигнала, каждый из концов катода 8 преобразователя 1 соединен с двумя гермовводами, а в измерительный блок введен блок 5 деления и образованы цепь 9.4 измерения напряжения питания катода 8, соединенная с блоком 5 деления, и цепь 9.3 тока питания катода 8, в которой установлен резистор 4, соединенный с блоком 5 деления, выход которого соединен со стабилизатором 2 режима работы преобразователя. При низких давлениях производится измерение давления путем ионизации газа и измерение ионного тока коллектора преобразователя 1. При повышении давления катод 8 переходит в режим работы терморезисторного преобразователя, сопротивление его поддерживается постоянным с помощью блока 5 деления и стабилизатора 2 режима работы путем автоматического регулирования тока питания катода 8. Мерой давления является напряжение питания нити катода 8, измеряемое устройством 3. 1 ил.