Способ определения вакуума Советский патент 1976 года по МПК G01L21/34 

1

Изобретение относится к области вакуумной техники, в частности к способам измерения вакуума с помощью магниторазрядных манометров.

Известен способ измерения вакуума с

помощью магниторазрядных манометров, в которых, прикладывая к одному из электродов преобразователя напряжение питания определенной частоты, оценку вакуума производят по переменной составляющей ионного тока той же частоты ij. Такой способ увеличивает срок службы вакуумметра при работе на системах, не имеющих защитных средств от проникновения паров масла в откачиваемый объем, что обусловлено продессами очищения поверхности электродов иреобразователя за счет катодного распыления, Однако при попадании макроколичеств масла больще некоторой величины непосредственно в объем преобразователя под воздействием электронного тока интенсивно происходит процесс полимеризации и крекинг молекул масла с образованием на поверхностях зогектродов электрически не проводящих пленок. Это снижает эффективность катодного распыления и продесс замасливания начинает преобладать над процессом очищения. ГрадуИРовочная характеристика преобразователя при этом (за счет изменения чувствительности) выходит за пределы допустимой погрешности, исключая возможность оценки давления с заданной достоверностью.

Цель изобретения - определение выхода градуировочных характеристик преобразователя за пределы допустимой погрешности, обусловленного наличием паров масла в объеме ионизации и замасливанием электродов преобразователя. Это достигается тем, что измеряют ионный ток за отрицательный (положительный) полупериод переменного нагпряжения питания, по градуировочным характеристикам, снятым ранее для чистого преобразователя, фиксируют значение давления и для этого значения давления определяют отношение между измеренным током и ионным током противоположной полярности затем измеряют ионный ток за положительный (или соответственно отрицательный) полупериод напряжения питания, берут отношеиие между измеренными ионными токами и по абсапютному значению разности между полученными отношениями оценивают величи иу погрешности измерения, после чего судят о величине давления. В магниторазрядных преобразователях импульсы ионных токов, возникающие в раз личные полупериоды напряжения питания, отличаются друг от друга как по форме, та и по амплитуде, длительности и , CyN марный эффект от процессов очищения и замасливания на каждом из электродов пре образователя различен Конфигурация электродов подбирается таким образом, чтобы обеспечить в одном из режимов (например, магнетронном, возникающем при отрицатель ном напряжении питания) преобладание про цесса очищения над проц ессом замасливания, за счет бомбардировки меньшей по площади поверхности сфокусированным пучком положительных иэнов, т.е. более интенсивного катодного распыления. При за масливании преобразователя отношение меж ду импульсами ионных токов отличается от отношения между этими же токами при чистом преобразователе. На фиг, 1 показана форма разрядного тока ,j , образующаяся при питании преобразователя переменным напряжением при постоянном даьлениП5 и форма питающего напряжения U,| , Пунктиром обозначена форма разрядного тока снятого при том же давлении после замасливания преобразователя; па фиг, 2 - градуировочные характеристики преобразователя, работающего при переменном напряжении питанияс Пунктиром обозначены характеристики, сня тые при замасливании преобразователя. Представленные характеристики получают на М41гниторазрядном датчике диодного типа с коаксиально расположенными электродами в магнитном поле с напряженностью liOO э. На преобразователь подают переменное напряжение с эффективным зна:ением ± 2,5 кВ с частотой 50 Гц сину- С1идальной формы. Преобразователь помещают в вакуумную камеру, имеющую устройство, позволяющее пачучать раатичную концентрацию паров масла в откачиваемом объеме и разрядном промежутке датчика. 8 Из графиков видно, что при уходе градуировочной характеристики преобразователя 30 (т), снятой при прохождении отрицательной полуволны напряжения питания не более, чем на 10%, уход характеристики (p), полученной при прохождении положительной полуволны напряжения, составляет 50% по сравнению с характеристикой для чистого преобразователя. Абсолютное значение разности отношений ионных токов для чистого и замасляного преобразователя в этом случае не равно нулю, что свидетельствует о возможности использования этой разности для оценки погрешности измерения давления. Формула изобретения Способ определения вакуума с помощью магниторазрядного манометрического преобразователя путем измерения переменной составляющей ионного тока, отличающийся тем, что, с целью определения выхода градуировочной характеристики преобразователя за пределы допустимой погрешности, обусловленного наличием паров масла в объеме ионизации и замасливанием электродов преобразователя, измеряют ионный ток за отрицательный (положительный) полупериод переменного напряжения питания, по градуировочным характеристикам, снятым ранее для чистого преобразователя, фиксируют значение давления и для этого значения давления определгпот отношение между измеренным током и ионным током противоположной полярности, затем измеряют ионный ток за положительный (или соорветственно за отрицательный) полупериод напряжения питания, берут отношение между измеренными ионными токами и по абсолютному значению разности между полученными отношениями оценивают величину погрешности измерения, после чего судят о величине давления Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1. Авторское свидетельство СССР 199453, М.Кл. QO1 L 21/34, 1972,