Ионизационный вакуумметр Советский патент 1977 года по МПК G01L21/30 

3

электрическим током, и дополнительное реле с двумя парами нормально разомкнутых контактов и контактами на переключеиие, при этом обмотка дополнительного реле включеиа параллельно электростатическому экрану подключенному к источнику питания, его группа контактов на переключение включена в цепь нагрева экрана и в цепь источника питания, а нормально разомкнутые контакты включеиы в цеиь нагрева катода и в блокирующую цепь между источниками питания и нагрева экрана, причем реле защиты катода выполиеио с двумя парами нормально замкнутых коитактов, которые включены последовательно с нормально разомкпутыми контактами дополнительного реле.

Кроме того, с целью индикации загрязнеиня преобразователя в вакуумметре, электростатпческий экран может быть соединен с источником пптаипя через переключатель, обеспечивающий возможность изменения потенциала экрана.

Схема предлагаемого вакуумметра приведена на чертеже.

Вакуумметр содержит ионизационный маиометрический преобразователь 1, включенный в электрическую схему. Преобразователь 1 содержит катод 2, анод 3, и коллектор ионов 4. Для уменьшения влияния потенциала стеклянной колбы на точность измерения давлеПИЯ все эти электроды (2, 3 и 4) помещены внутри электростатического экрана 5, находящегося под фиксированным потенциалом.

Электрическая схема, в которую включен ионизацпонный манометрический нреобразователь 1, содержит стабилизатор тока эмиссии 6 и усилитель ионного тока 7. Источник питания 8 обеспечивает питание вышеуказанных блоков 6 и 7 и подачу на электроды преобразователя 1 требуемых потенциалов. В цепь тока эмиссии катода 2 включена обмотка 9 реде Р1 защиты катода 2 с двумя парами нормально замкнутых контактов 10 и 11. Одиа иара этих контактов 10 включена в цепь накала катода 2.

Экран 5, выполненный, например, в виде двухзаходной спирали, служит не только для создания эквииотеициальной зоны вокруг рабочих электродов, но выполняет также перед каждым включение.м катода 2 роль маиометрического преобразователя теплового вакуумметра. С этой целью в схему вакуумметра введен блок 12 - источник нагрева электростатического экрана 5, обеспечивающий работу экрана в качестве теплового манометрического преобразователя, например, в режиме постоянного тока.

Параллельно экрану 5 включена обмотка 13 реле Р2, которое срабатывает при достижении на экране 5 заданного иапрян ения (т. е. ирп заданном давлении). Реле Р2 с помощью нормально разомкнутого контакта 14 обеспечивает включеине накала катода 2 от стабилизатора тока эмиссии 6 только в том случае, если давление в преобразователе I

4

равно или ниже заданного уровня. После включения катода 2 реле Р2 блокируется, с помощью контактов на переключение 15 этого реле нагрев экрана 5 выключается, и на экран 5 подается фиксированный потенциал.

Включено в цепь тока эмиссии катода 2 реле Р1 защиты катода 2 срабатывает при превышении тока в цепи анода 3 выше определенного значения. Для защиты катода 2 при повышении давления использовап тот факт, что при стабилизации тока в цепи катода 2 у верхней границы измерения давления ( мм рт. ст.) происходит перераспределение токов в цепях анода 3 и коллектора 4, что приводит к значительному (более чем в двое) повышению тока в цепи анода 3.

При иовышении давления в преобразователе выше IQ- мм рт. ст. повышается ток в цепи анода 3 и реле Р1 срабатывает, его нормально замкнутые контакты I1 деблокируют реле Р2.

После выключения катода 2 при повышении давления экран 5 вновь переводится в режим работы теплового манометрического преобразователя, ждущего необходимого давления для включения накала катода 2.

В процессе работы ионизационного манометрического преобразователя 1 происходит загрязнение его электродов парами технологических продуктов, например, парами вакуумного масла. Особенно большое влияние на точность из.мерения давления оказывает загрязнение анода 3. Бомбардировка загрязненного анода 3 электронами, эмитируемыми катодом 2, приводит к появлению в цепи коллектора 4 так называемых токов ионной десорбции, не зависящих от давления газа.

При подаче определенного потенциала на экран 5 происходит изменение траекторий электронов, что приводит как к изменению чувствительности преобразователя 1, так и к из.менению точек, в которых электроны попа.дают на анод 3. При этом происходит нелинейное изменение тока ионной десорбции с анода 3.

Сравнение двух значений ионных токов преобразователя 1 (например, по их относительному изменению), определенных при одном и том же давлении, но при разных потенциалах экрана 5, позволяет оценить величину тока ионной десорбции или степень загрязненности преобразователя 1. Для изменения потенциала экрана 5 в вакуумметре предусмотрен переключатель 16. Таким образом, вакуумметр обеспечивает безопасное автоматическое включение катода 2 ионизационного преобразователя 1 при понижении давления, автоматическое выключение его при повышении давления, а также возможность оценки степени достоверности получаемого отсчета давления.

Формула изобретения

1. Ионизационной вакуумметр, содержащий ионизационный манометрический преобразо