СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОЧЕГО УЧАСТКА Советский патент 1971 года по МПК G01L21/30 

Изобретение относится к области измерения давления разреженного газа ионизационными манометрическими преобразователями.

Верхний предел измеряемых электронными ионизационными манометрическими преобразователями давлений до недавнего времени был ограничен малым сроком службы при высоких давлениях вольфрамового катода, применявшегося в преобразователях. Применение в электронных ионизационных преобразователях недавно разработанного воздухостойкого иридиевого катода с покрытием из окиси иттрия позволило расширить рабочий диапазон вакуумметров в сторону высоких давлений, включая область, где ионный ток в цепи коллектора имеет падающий характер. При весьма высоких давлениях наряду с процессом образования ионов происходит рекомбинация ионов с электронами. С ростом давления подвижность ионов снижается и все большее значение приобретают процессы рекомбинации.

Целью изобретения является устранение неоднозначности при определении давления по градуировочной характеристике.

Поставленная цель достигается тем, что в рабочем пространстве ионизационного манометрического преобразователя изменяют напряженность электрического поля и по знаку

изменения тока коллектора судят о рабочем участке градуировочной характеристики.

На фиг. 1 показаны кривые зависимости ионного тока в цепи коллектора от давления в широком диапазоне. Обычно измерение давления производится по восходящему левому участку кривой. По ниспадающему участку кривой также возможна индикация дав,т1ения газа, но практическая возможность индикации

давлений затруднена тем, что одному и тому же значению тока коллектора могут соответствовать два значения давления.

Если на коллектор при работе преобразователя при низких давлениях (на участкевосходящей кривой) подать более отрицательное относительно остальных электродов напряжение, то это приведет к сокращению пути электронов, на котором они ионизуют газ, и ток в цепи коллектора уменьшится. Если же

на коллектор преобразователя при его работе на высоких давлениях (нисходящий участок кривой) подать более отрицательное относительно остальных электродов напряжение, то это приведет к увеличению скорости двил ения ионов к коллектору, уменьшению времени пребывания ионов в пространстве, снижению рекомбинации ионов и, следовательно, к увеличению ионного тока в цепи коллектора. При подаче на коллектор относительно дружения в преобразователе будут идти те же процессы, но с обрытным знаком.

На фиг. 1 показаны кривые градуировки преобразователя при номинальном напряжении на коллекторе (кривая У) и измененном, более отрицательном по сравнению с номинальным (кривая 2). Кривые нолучены при градуировке преобразователя МИ-10 при номинальном напрялченпи на коллекторе 50 в при изменеппом напряжении 150 в.

На фиг. 2 показан один из вариантов принципиальной электрической схемы вакуумметра, в котором реализован нредложенный способ определения рабочего участка градуировочиой характеристики преобразователя. Вакуумметр содержит преобразователь 1, усилитель 2 ионного тока и блок 3 питания, изолированный относительно общего минуса. Путем замыкания блока 3 питания с общим минусом накоротко или через источник 4 дополнительного напряжения потенциалы анода 5 и катода 6 изменяются относительно общего минуса (коллектора) на одну н ту же величину.

При практической работе с вакуумметром оператору достаточно нажать тумблер или кнопку 7, производящую соответствующие коммутации, чтобы по знаку изменения отсчета ионного тока определить, на каком участке градуировочной характеристики производится измерение давления.

Предмет и.зобретения

Способ онределения рабочего участка градуировочной характеристики ионизационного манометрического преобразователя, отличающийся тем, что, с целью устранения неоднозначности нри определении давления по градуировочной характеристике, в рабочем пространстве ионизационного манометрического преобразователя изменяют напряженность электрического поля и по знаку изменения тока коллектора судят о рабочем участке градуировочной характеристики.

fifa)2 Ю