Магниторазрядный манометр Советский патент 1977 года по МПК G01L21/34 

1

Изобретение относи1х;я к вакуумной твх нике, точнее к измереннго давления разря женногЬ газа спомонцзЮ магнитных электрЫразрядггых манометров.

Шя измерения сверХБЫсокого вакуума до 10 Па больш08,,распространение полУ чнли магнатрониыЪ й- иваерсно-магнетре ныв pasiiDJJHflHOCTH разрмных манометров

с MarHHTttbIM ПШеМа Они состоят из двух

ксжкснальных элект р о дов центральнох-о невого и внешнего юшиндрйчеокого. В нетронной конструкций центральный электрод ЯЕИяетса катодом, а внешний анодом, Б внБврсаср магнетронном прообрааоват-епе наоборот. Чаше всего один и тот же мано метр может быть чюппьзоваи в магиетрой . ком н йнве|зсН| магнетронном режимах., ты. Ток раэрнда в алектроразрядиых ;ман0 мэтрах йБЛйет гя мерой давления Работа шюк-троразрядыых манометров на давление

ниже Ю мм рт.ст.требует обеагаяошанйй

йт 4с

Известен такйш манометр с прогреваемы ми зпек-трода.гй, Б котором :центрапьный 1в&

2

трод выподнен в виде спирали tWB провопоч KFJj что позвоаяет рбеагаживатьэпект| ад ма нометра электрвннсй бомбардировкой,Дйя егого снимается магнит, асшреть;. вля прово почка накалнваетсн еяектрнческнм током до получения эмисскн , К внешнему э 1ектроду прикладывается большое попоявтепьное напряжение порядка нескояькнх киповольтв При электронном токе 10 мА на внешнем эпектроде (аноде в режиме рбе© гажквания) выделнетхза мощность в .весЕОВй ко десятков ва-тт Сйнако огтёчаёт ея напичЕв накапиваемого до высокой твь пературы (порядЕа ,3 тыс С) электрода, ВысоЕотемкературкый вш-рев аентрапьного электрода из туготщавких метаилов вольфрама, молибдена првводнт к нх рвкрвстализаеии « уменьшению механической яроч- ностие бпыт экенпуатащш сверхвыссжовакуу ного отечествеййсйО HHBepGH« -MarHeTpoHHaPD манометра ПММ«3,4М показал, что ere рабочий ресурс ограничен час я определяется црежде вееговыхадом настроя вентрального зйектрода « термокатода в режиме обвзгаживаиня ет1ектронной бомбардирсвкой. Обеэгвживание внешнего электрода зотектро ной бомбардировкой требует создания в измерительном блоке вакуумметра высоковольтного вь прямнтеля ча токи не менее ЮмА, нахо шиеся на грани опасных для жизни человека. Ток высоковольтного источника напр{ женин для измерения давления ограничен безопасной для жизни человека величиной 10 А. Все это ограничивает работоспособность магнитного алектроразрядного манометра с накаливаемым центральным электродом, делает работу с ним небезопасной. Кроме того, при работе в условиях псжышенных температур манометр обладает большей постоянной вромени, Цель изобретения - пснаышение срока слухо бы манометра, обеспечение безопасной рабопя с ним и увеличение быстродействия в yt ловиях повышенной температуры. Это достигается тем, что магниторазрядный. манометр, содержащий полый цилиндрический анод, коаксиально расположенный катод и магнит, снабжен электрическим наГг вателем в виде проволоки, намотанной нв- анод и изйлйрованной от него термостойкими трубками, при этом ооин из алектрич ;киХ: выводов нагр& вателя соединен с анодом Длина каждого витка трубки удовлетворяет соотношению: . loTrf«,p-of, где . длина витка трубки} - внутрешшй диаЫетр трубки; djjj - диаметр iipOBCUioKB. На чертеже показана принципиальная сх ма манометра. На аноде 1 магнетронного варианта преобразователя (катоде инверсномагнетронного варианта) намотан нагреватвЛ 2. Центральный стержневой электрод 3 выпоивен в виде тошикт ннс трубочки или стержня. Магнитное попе в преобразователе создается постоянным магнитом 4. При обезгажнвании манокютра по нагребатепю 2 пропускается ток, который повыш от температуру цялин рйческаго электродаанода 1 до С, а про иес ходимоотя и выше. За счет вапучения прогреваются остальные элементы прибора, в том числе центральиый электрод 3 Прогрев преобрази ватела не требует снятия магнита 4. Использование в качестве изоляторов тру бок с малым зазором между диаметром проволочка нагревателя 2 я виутренним диаме1 ром может прявестя к заметней газо динамической инерционностя преобразсфателя свяая с замедленным выходом газа поа ворам Чем короче отдельные трубочки, тем прибор более беаинерционвн И|шранониость выхода газа из трубочек (постоянная времени) не превысит 1 сек, если длина отдельных трубочек не более десяти корней квадратных из разности внутреннего диаметра трубки и наружного диаметра проволочки нагревателя 2. Данный прогрев электродов может осуществлен во всех магнитных алектрораэрядных манометрах. Этот вид нагрева помимо обезгаживання апектродов прибора допускает измерение давления при повышенных температурах, что полезно, поскольку с одной стороны позволяет судить о степени обезгаженности прибора , а с, другой-стороны обеспечивает измерение давления конденсирующихся компонентов. Использование нагревателя 2, закрепленного на внешнем электроде, обеспечивает эффективное обезгаживание преобразователя, исключает необходимость конструирования центрального электрода 3 в виде термокатода ограничивающего надежность прибора. Кроме того, отпадает необходимость в допслглительном и небезопасном высоковольтном выпрямителе для прогрева электродов электронной бомбардировкой. Становится ненужной коммутация высоковольтных цепей при изм&нении режима работы. Стала возможной раэборная конструкция прибора. Долговечность предлагаемого манометра оценивается величиной не менее 5ООО час. Формула изобретения 1.Магниторазрядшяй манометр, содерж щий полый цилиндрический анод, коаксиальгно расположенный стержневой катод и магнит, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения срока службы манометра, о спечения безопасной работы с ним и увеличения-быстродействия в условиях повышенной температуры, он снабжен электрическим- . нагревателем в виде проволоки, намотанной на анод и изолированной от него термостой кнми Tpy6KaMKj при этом один из электричес ких выводов нагревателя соединен с анодом, 2.Манометр по п. 1, отличаюш и и с я тем, что в нем длина каждого витка трубки удовлетворяет соотношению .E p4ioYd -d p , где длина витка трубки; внутренний диаметр трубки; djjjj - диаметр проволоки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Лекк Дж. Изменение давления в вакуумных системах ,М., 1966, стр. 122, 2. Журнал Vacutum, 1968, № 3, стр. 158.