Датчик для измерения давления паров щелочных металлов Советский патент 1977 года по МПК G01L11/00 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении давления паров щелочных металлов. Известны датчики для измерения давления паров щелочных металлов, основанные на зависимости ионизации на поверхности анода прямого накала от потока атомов металлов l.

Известн также устройство, датчик которого содержит накальный анод в виде нити из металла с высокой работой выхода электронов, секционный сетчатый катод, то коподводы и изоляторы 2.

Недостатками этого датчика является то, что при измерении давления паров щелоч- ных металлов, имеющих высокую температуру кипения, вследствие сильного повыще-НИР температуры катода, а также осаждения металла на изоляторах, возникают паратзитные токи термоэмиссии, искажающие по- лучаемые результаты и ограничивающее верхний предел измеряемых давлений ве;шчинами 10 - 10 мм рт.ст.

Кроме того, при измерении давления ионизованных сред появляются электромашит-

ные наводки на электродах, также искажающие результаты измерений.

Цель изобретешш - расщирение диапазона измере1шя и повышение точности.

Зто достигается тем, что в датчике анод выполнен в виде трубки с отнощением длины к внутреннему диаметру не менее семи, на его одном торце установлен затвор с электромеханическим приводом, к другому торцу герметично присоединена охла даемая камера, а катод выпол -1ен е виде диска с диаметром, равным внещнему диаметру анода, и закреплен в охлаждаемой камере на изолгггоре, причем изоляторы, анод и катод установлены внутри служащего анодным токоподводом кожуха, изготовленного из магнитного материала и образующего с анодом герметичную полость, заполненную инертным газом.

Применение изобретения позволяет расщирить диапазон i измеряемых давлений и повысить точность измерений путем устранения паразитных разрядов, особенно при измерениях в высокотемпературлых иони- зова1шых средах. На чертеже показан датшк для измерения давления паров, щелочных металлов вме те со схемой включегшя его в цепь шп-шшя Датчик для измерения давления паров щелочных металлов состоит из анода 1, герметично соединенных с ним кожуха 2, жидкост )й охл{1жцаемой камеры 3, установ ленного в ней на изоляторе 4 катода 5, изоляторов 6. Датчик снабжен затвором 7, соединенным державкой 8 с электромехани- ческим приводом 9. Электро1штание датчика осуществляется от источников анодного напряжения 10 и тока накала 11, Анодный ток регистрируется микроамперметром 12. Полость между кожухом 2, анодом 1, охлаждаемой камерой 3 и герметичным изолятором 6 заполнена инертным газом для предотвращения паразитных разрядов по по верхности исоляторов 6, терморегулирования нагрева анода 1 и предотвращения его окисления. Стрелками на чертеже показаны вход и выход охлаждающей жидкости. Устройство работает следующим образом Включают ток накала анода и анодное напряжение, Установлешюе в измеряемой среде устройство экспонируют открытием затвора 7 с помощью включения электромеханического привода 9. Пары щелочного металла поступают сначала в анод 1, где ионизируются благодаря процессу поверхностной ионизации, а затем поступают на перекрывающий отверстие ано да 1, установленный в его торце холодный катод 5 и осаждаются на нем, пройдя более семи калибров анода, 1, При выполне1ШИ этого условия, |как установлено экспериментально, ток между анодом 1 и на- тодом 5, региструемый микроамперметром 12, пропорционален потоку поступающих паров щелочного 1 ёталла, а поток, в свою очередь, пропорционален давлению паров щелочного металла перед входным отверстием анода 1, Таким образом, измеряемое давление является пропорциональным электрическому току между анодом 1 и катодом 5, Коэффициент пропорциональности устанавливают с помощью тарировки устройства в термо- статируемых эталонных условиях. После ыхода,показаний микроамперметра 12 на установивщийся режим затвор 7 закрывают. Формула изобретения Датчик для измерения давления паров щелочных металлов, содержащий катод, накале1шый анод из металла с высокой работой выхода, токоподводы и изоляторы, отличающийся тем, что, с целью расшире1шя диапазона измерения и повыщения точности, в нем анод выполнен в виде трубки с отнощением длины к внутреннему диаметру не менее секш, на его одном торце установлен затвор с электромеханическим приводом, к другому торцу герметично присоединена охлаждаемая камера, а катод выполнен в виде диска с диаметром, равным внещнему диаметру анода, и закреплен в охлаждаемой камере на изоляторе, причем изоляторы, анод и катод установлены внутри служащего анодным токоподво- дом кожуха, изготовленного из магнитного материала и образующего с анодом герм&ткчкую полость, заполненную инертным га- зом. Источники информации, прш1ятые во внимание при экспертизе; 1,Авторское свидетельство СССР № 398851, М. Q 01 L 21/30, 1971. 2,Лебедев. С, Я., и др. Измерение давления паров щелочных металлов в диапазоне 10 тор,- Приборы и техника эксперимента, 1962, № 1, с. 142-143,

--ЧЯПЛЯл