Устройство для тренировки электровакуумных приборов Советский патент 1979 года по МПК H01J9/42 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ Э;аЯёмленным выводом второго источни ка. На фиг. 1 и 2 представлены струкТУрныё схемы регулируемого источника напряжения, . Устройство содержит первый регулируемый источник 1 постоянного напряжения, балластный резистор 2, из1 1ерительную цепь 3. для контроля вы ЙбдНбгонапряжения первого источника, диод 4, высоковольтные кабели 5 и 6, клеммы 7 и 8 для подключения тренируемого прибора 9, защитный экран 10 разрядник 11 с регулируемым междуэлектродным расстоянием, измёрйт ельный блок 12, диод 13, конденсатор 14 и второй регулируемый источник 15 по стоянного напряжения. Измерительный блок 12 размещен меж ду выводом подвижного электрода разряднийа и заземленным выводом источника 15. Такое включение позволяет ™ у1еличй1гк тсзчиос т ь измерения тока ч ерез тренируемый прибор 9 за счет того, что ионы,, образующиеся при высоковольтных разрядах (например, в воз - душном.разряднике 11) и оседающие на заземленный корпус, попадают к источ йийу напряжения, минуя измерительный блок . 12. Конструктивно предлагаемое устрой стжовыполнено в виде двух частей. В целях повышения безопасности обслу живающего персонала клеммы 7 и 8 для подключения тренируемого прибора 9 отнесены посредством отрезков 5,6 высоковольтного кабеля,от основной схёмь, размещены взащитном экране10. Такая конструкция устройства обеспечивает защиту персонала от воз действия рентгеновского облучения, которое может возникнуть при трениро Кё ВйсоковоЛьтных вакуумных приборов Элементы 1, 3, 12, 15 представлены в виде функциональных блоков, без уточнения их внутренней структуры. ПриЭТОМ построение элемента 3, пред назначенного для измерения напряжени не является принципиальным для работ устройства. Измерительный блок 12 сл йт: для измерения как тока тре нируемый прибор 9, так и напряжения источника 15. Совмещение функции бло ка 12, вызваностремлением уменьшить число стрелочных приборов в разработанном устройстве и достигается соот ветствующей коммутацией внутренних цепей блока. KoHKipreTHoe выполн15Нйе дополнитель ного низковольтного источника 15 тйкзКе не является принципиальным. БЛС К-схема высоковольтного регу nafsyeWors источника содержит выпря мйтель, питающийся от сети переменнс го тока, прёобразЪватель напряжения 17, вентильно-конденсаторный умножитель напряжения 18, регулируемый гейёратЪр импульсов 19. Максимальная величина выходного напряжения источника 15 выбирается значительно меньшей, чем максимальное выходное напряжение источника 1. Вепичина последнего должна превышать наибольшее требуемое значение электрической прочности тренируемого прибора. Пробивное напряжение разрядника 11 при максимальном расстоянии между электродами также должно превышать наибольшее напряжение, которое требубтся подавать на электровакуумный прибор в процессе тренировки. Принцип действия устройства заключается в следующем. Тренируемый прибор 9 подключают к клеммам 7, 8, размещенным в защитном экране 10 и соединенным с основной частью схемь посредством высоковольтных кабелей 5 и 6. В первоначальный момент электроды разрядника 11 замкнуты, измерительный блок установлен в положение йзйёрёНий тока через тренируемый прибор 9, а регулируемые источники 1, и 15 установлены на минимум выходного напряжения. Начиная тренировку, предварительно определяют значение напряжения, соответствующее предпробойному состоянию данного тренируемого прибора. Для этого плавно увеличивают напряжение источника 1, контролируя с помощью измерительной цепи 3 напряжение на приборе 9, и определяют его значение, соответствующее области резкого возрастания пред-, пробойного (темнового) тока через прибор (ток контролируется посредством блока 12 и замыкается к источнику 1 через диод 13). При производстве этих измерений необходимо стремиться к тому/ чтобы прибор 9 находился в предпробойном состоянии минимально возможное время. После указанной операции электроды разрядника 11 развозможное расстояние, напряжение источника 1 устанавливается не ниже значения напряжения пробоя прибора 9 Иот источника 15 заряжается конденсатор 14, причем напряжение на конденсаторе контролируется измерительным блоком 12. Ь этом состоянии напряжение источников почти полностью приложено к разряднику 11. Затем электроды разрядника 11 сдвигаются до возникновения пробоя между ними. При пробое разрядника 11 напряжение на нем падает, и напряжение источников 1 и 15 оказывается почти полностью приложенным к прибору 9. Поскольку напряжение источника 1 равно значению не ниже напряжения пробоя прибора 9, в последнем развивается пробой. В результате цепь, состоящая из последовательного соединения тренируемого прибора 9 и разрядника. 11, прибодится в проводящее состояние, и по ней протекает ток разряда конденсатора 14,, замыкающий5ся через диод 4, При этом часть эне гии конденсатора 14 вьоделяется в пр боре 9, способствуя его тренировке. После снижения тока в рассматриваемой цепи до значения меньшего тока гашения дуги (в приборе 9 или,разряднике 11), проводимость цепи резк падает, а разряд конденсатора 14 пр кращается . В Д1альнейшем совокупность перэчисленных операций повторяется при 5олее высоких значениях напряжения .источника 1, При этом изменением напряжения источника 15 регулируетс энергия, накапливаемая конденсаторо 14 и, следовательно г энергия пробоя прибора 9. Энергия пробоя прибора 9 также может регулироваться и за сче изменения емкости 5 конденсатора 14 Помимо описанной процедуры трени ровки, предлагаемое устройство обес печивает и другие дополнительные ре жимы тренировки. При выполнении указанных выше ма нипуляций с источником 1 и разрядником 11 в случае равенства нулю вы ходного напряжения источника 15 (ко денсатор 14 не заряжен)-осуществляется тренировка прибора 9 импульсным напряжением с амплитудой, превышающей напряжения пробоя, и длительностью, сравнимой со временем запаздывания пробоя. Кроме того, при замк нутом разряднике 11 может осуществляться тренировка прибора 9 в прохохсдения предпробойных (темновых) Токов. Устройство обеспечивает повышение эффективности тренировки, снижение потребляемой мощности и уменьшение габаритов устройства. Эффективность тренировки повьшает :я за счет следующих факторов. Пробой в приборе 9 инициируется напряжением импульсного характера, возникающем на приборе 9 при пробое разрядника 11. При этом через прибор не проходит болееили менее длительное время предпробойный ток, это обы но ухудшает состояние прибора, в частности, за счет- выделения газов из электродов,. Обеспечивается более блигоприятный характер выделения поступающей от конденсатора 14 энергии в междуэлектродном промежутке тренируемого прибора 9,. . Начальный ток разряда, пропорционаивный напряжению на накопительном конденсаторе, оказывается существенн меньше. Более того, его можно регулировать, сохраняя неизменной энергию пробоя, путем соответствующего изменения напряжения источника 15 и величины емкости конденсатора 14. Такое управление оказывается весьма эффективным, так как появляется врзиожность выделения в приборе 9 энер693469гии, необходимой для оплавления и испарения имеющихся на электродах неровностей, без опасности возникновения взрывных процессов при чрезмерных значениях мгновенной мощности разряда, Т&ким сэбразом, предлагаемое устройство обладает новым качеством - возможностью регулировки мгновенной мощности пазряда,что имеет опрелеляю ее значение для оптимизации пежима тоениповки. Снижение потребляемой мощности обусловлено тем обстоятельством, что пробой в приборе 9 возникает в резуль тате перераспределения напряжения между разрядником и тренируемьпч прибором, причем в момент, предшествующий пробою разрядника источник 1 работает в режиме холостого хода. Уменьшение габаритов устройства является,главным образом,следствием использования исто ников меньшей мотности. Кроме того, применение накопительных конденсаторов на более низкие на.пряжения снижаеттребования к электрической ПРОЧНОСТИ коммутирующих элементов. Формула изобретения. 1. Устройство для тренировки электровакуумных приборов, содержащее регулируемый источник постоянного напряжения , накопительный конденсатор и . и регулируемый разрядник, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки, уменьшения габаритов устройства и снижения потребляемой мощности, последовательно с источником напряжения включен дополнительный регулируемый источник постоянного напряжения, к выходу которого подключен накопительный конденсатор, а к разнополярным выводам источников напряи ения через балластный резистор подключены параллельно соединенные цепи, одна из которых содержит последовательно соединенныеклеммы для подключения тренируемого прибора:, разрядник с регу- , лируемым расстоянием между электродами и измерительный блок для контроля тока через тренируемый прибор и выходного напряжения второго источника, а другая цепь содержит, по крайней мере, два диода, включенных последовательно в направлении,обратном полярности источников, причем в точке соединения диодов подключен общий выход источников постоянного Напряжения. 2, Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем,что подвижный электрод разрядника через измерительный блок соединен с заземленным выводом второго источника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 390596, кл. ri 01 J 9/42, 1971. 2,Авторское свидетельство СССР по заявке № 2438267, кл. rf 01 I 9/42, 05.01.77 (прототип)«

j;i---«. -

...--.J-

v ///:/