Электроразрядный вакуумметр Советский патент 1975 года по МПК G01L11/00 

Р1зобретение относитея к области приборостроения.

Известны электроразрядные вакуумметры, содержащие электрический разрядник, подключенный к источнику высокого напряжения, задающий генератор и схе.му гаиюпил разряда.

Однако известные устройства обладают значительны.м разбросом и нестабильностью вы.ходного сигнала из-за сильного влияния формы и амплитуды питаюи его напряжения. Из-за несовершенства схемы гашения разряда, не позволяющей полностью исключить вторичные газоразрядные нроцессы, которые способствуют износу электродов разрядника, проис.ходит разброс выходных характеристик разрядника.

Для 1величения стабильности характеристик и срока службы электродов разрядника предлагаемый вакуумметр снабжен вентилем, модулятором, триггером управления и генераторами тактовых и пилообразных импульсов, при этом задающий генератор, вентиль, модулятор и высоковольтный трансформатор соединены .последовательно, электрод разрядника соединен с потенциальным входом вентиля, а выход генератора тактовых импульсов соединен Одновременно с другим входом триггера управления и с запускаюншм входом Ie ператора пилообразных импульсов, выход ко2

торого присоединен к управляющему входу модулятора. Для получения информации в цифровом виде вакуумметр снабжен счетчиком импульсов, вход которого присоеди1 ен к выходу вентиля.

Па фиг. 1 изображена функциональная схема предлол енного вак)умметра; на фиг. 2- времепные диаграммы, поясняюп1,ие его расоту.

Вакуумметр содержит высокочастотный задающий генератор I, который вырабатыва.;г зондирующие им.пульсы, вентиль 2, модулятор . осуществляющий усилие и модуляцию зопдир юн1И.х импульсов пилообразным напряжеч.пем, которое вырабатывает генератор 4, н.мпульсный высоковольтный трансформатор 5, высоковольтный диод б, предназначенньш для нропускания импульсов только полярности на электрический разрядник 7, сое диненный с входом триггера управления 8 который управляет потенциальным входом вентиля 2, осуществляя при этом блокировк импульсов, вырабатываемых высокочастотным задающим генератором 1, генератор 9 тактовых импульсов, осуществляюп,и1Й синхронизацию работы генератора 4 пилообразного напряжения Н триггера управления 8, выходной контур с измерителем 10, необхо.щмый ыя вывода информации о давлении в аналого1юй форме, счетчик импульсов 11 для получения информации о давлении в цифровой форме. Вакууметр работает следую1цнм образом: в исходном состоянии триггер управления 8 находится в таком положении, когда вентиль 2 закрыт, а генератор 4 - в ждущем положении. В Момент времени t (фиг. 2, а) генератор 9 вырабатывает импульс, который запускает генератор 4 и устанавливает триггер управления 8 в положение, соответствующее открытому состоянию вентиля 2 (фиг. 2,0). Импульсы с выхода высокочастотцого генератора 1, частота которого стабилизирована кварцем, через открытый вентиль 2 поступают на вход модулятора 3 (фиг. 2,д). Одновременно па управляющий вход модулятора 3 поступает пилообразное напряжение с В1 1хода генератора 4 (фиг. 2,6). С выхода генератора 3 (фиг. 2, е) промодулированные по амплитуде импульсы (будем называть их зондирующими) поступают через импульсный высоковольтный трансформатор 5, а затем через высоковольтный диод 6 па электроды электрического разрядника 7, в корпус которого подается исследуемое давление Р. При достижении амплитуды зондирующих импульсов напряжения, равного пробойному Uup, произойдет пробой разрядного промежутка электрического разрядника 7. Импульс разрядного тока (момент t на фиг. 2, г), поступаемый с электрического .разрядника 7 па второй вход триггера управления 8, перебросит последний в другое состояние. При этом электрический сигнал с выхода триггера управления закроет вентиль 2. Быстродействие триггера управления 8 и вентиля 2 таково, что вентиль 2 оказывается уже закрытым до поступления на его вход последующего импульса с выхода вы.сокочастотного генератора 1. Таким образом, происходит блокировка высокочастотных задающих импульсов, поступающих на вход модулятора 3. Иа основапич этого ла выходе модулятора 3 .и соответственно па выходе импульсного высоковольтного трансформатора 5 после момента tt отсутствуют зондирующие импульсы (фиг. 2, е). Поэтому возникший процесс разряда прекращается. Через некоторое время после восстановления генератора 4 в исходное положение, генератор 9 вырабатывает следующий тактовыйИмпульс (фиг. 2, а), и процесс повторяется. Для нормальной работы вакуумметра необходимо, чтобы генератор 4 воссталавливплся до момента появления тактового импульса. Определенным выбором частоты следования тактовых импульсов достигается постоянство деиопизационпых процессов и тем са-мь м поддерживаются одинаковые условия предпробойного момента. . С измерительной обмотки импульсного высоковольтного трансформатора 5 на выходной коптур с измерителем 10 поступают импульсы (фш-. 2,ж), амплитуда которых U(р) пропорциональна зондирующим импульса.м L/np. Отклонение стрелки измерителя будет пропорциональпо амплитуде Ощ, напряжения пробоя, а следовательпо - измеряемому давлепию. Число импульсов п (фиг. 2,д), пропорциональное величине измеряемого давления, на выходе вентиля 2 за время от момента /о до t считается счетчиком импульсов 11. Управление разрядом в маломоп1,ных цепях вакуумметра позволяет снизить потребляемую мощно.сть, а использование высокой несущей частоты дает возможность применить ферритовый импульсный трансформатор, Обладающий высоким к.п.д., .малы.ми габаритами и инерционностью. Предмет изобретения 1. Электроразрядный вакуумметр, содержащий электрический разрядник, подключенный через диод к вторичной обмотке высоковольтного трансформатора, задающий генератор и выходной контур с измерителем, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности характеристик и срока службы электродов разрядника, он снабжен вентилем, модулятором, триггером управления и генераторами тактовых и пилообразных импульсов, при этом задающий генератор, вентиль, модулятор и высоковольтный трансформатор соединены последовательно, электрод разрядника соединен ;с одн-им из входов триггера управления, выход которого соединен с потенциальным входом вентиля, а выход генерато)а тактовых импульсов соединен одновременно с другим входом триггера управления и с запускающим входом генератора пилообразных импульсов, выход которого присоединен к управляющему входу модулятора. 2. Вакуумметр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения информации в цифровом виде, он снабжен счетчиком и.мпульсоБ, вход которого присоединен к выходу вентиля.

a

Ь

г д

i

Lli Jiiil J,..