Электроразрядный манометр Советский патент 1982 года по МПК G01L23/08 

Изобретение относится к приборостроению и может быть, использовано для измерения быстроменяющегося давления газа.

Известно устройство для измерения давления газа по амплитуде пробивного напряхсения fl ,

Однако оно обладает низким быстродействием, так как время нарастания импульса высокого напряжения должно существенно превышать время развития пробоя.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения давления газа, содержащее генератор высоковольтных импульсов, электрический разрядник и измеритель амплитудно-временной характеристики 2.

Однако известное устройство имеет ограниченное быстродействие.

Цель . изобретения - повышение быстродействия..

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено передающей линией и согласованной нагрузкой а в генераторе высоковольтных импульсов коммутатор выполнен в виде управляемого разрядника-рбострителя, причем генератор высоковольтйых импульсов, разрядник- обостри тел ь, передакицая линия,

электрический разрядник и согласован ная нагрузка включены последовательно, а вход измерителя амплитудно-временной характеристики подключен между передающей линией и электрическим разрядником.

.Кроме того, электрический разрядник выполнен микрозазорным.

При этом для увеличения срока служ10бы электрического разрядника и повышения стабильности его характеристик, в генератор высоковольтных импульсов введена наносекундная формирующая линия, включенная перед разрядником15обострителем.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого электроразрядного манометра; на фиг. 2 - типичная осциллограмма импульса напряжения

20 на электродах электрического разрядника; на фиг. 3 - одна из калибровочных кривых зависимости давления газа от времени задерх ки разряда; на фиг.4одно из измеренных временных распределений давления газа.

Электроразрядный манометр содержит генератор 1 высоковольтных импульсов, передающую линию 2, электрический разрядник 3, согласованную нагрузку 4 и

30 измеритель 5 амплитудно-временной характеристики разряда. Генератор 1 высоковольтных импульсов состоит из источника 6 постоянного высокого на ряжения, формирукнцей 7 наносекундной линии и управляемого разрядника-обо стрителя 8. Манометр работает следующим образом. В исходном состоянии формирующая линия 7 заряжается от источника 6 до рабочего напряжения UQ, Затем, пос ле срабатывания управляемого разрядника -обострителя 8, сформированный наносекундный прямоугольныйимпульс высокого напряжения с длительное,тьюТцИ амплитудой и /З/через пере/дающую линию 2 подается на электроды электрического разрядника 3. В течение времени Т до момента про|боя разрядного промежутка, импульс отражается в передакицую линию 2 с амплитудой Uo.В момент пробоя разряд ного промежутка электрического разря ника 3 напряжение на его электродах резко падает и остается равным Uo/2 до окончания разряда через согласованную нагрузку 4 в течение оставшегося времени импульса. Форма импульса напряжения на электродах электрического разрядника 3 регистрируется измерителем 5 амплитудно-врет 1енной характеристики разряда (фиг. 2). На фиг. 3 приведена1 калибровочная кривая для электроразрядного манометра, в котором амплитуда высоковольтных импульсов равна 10 кВ, а зазор у электрического разрядника 3 равен 80 мкм. Электроразрядный манометр с такими параметрами позволяет измерять давление газа как стационарного, так и быстроменяющегося в области давлений 100 торр, за время до 15 не. На фиг. 4 приведено одно из измеренных временных распределений давления газа предлагаемым электроразрядным манометром. Электрический разрядник манометра расположен на расстоянии б см от места импульсного йапуска газа электродинамическим клапаном в камеру дрейфа, предварительн э откаченную до давления 7 х X 10торр. Технико-эконог-шческая эффективность предлагаемого электроразрядного манометра состоит в повышении быстродействия, что расширяет область применения электроразрядных манометров и позволяет измерять пространственно-временное распределение быстро меняющегося давле,ния газа. Предлагаемый электроразрядный манометр обладает высокой помехоустойчивостью и широким диапазоном измеряеьмх давлений. Формула изобретения 1.Электроразрядный манометр, сод ержащий генератор высоковольтных импульсов, электрический разрядник и измеритель амплитудно-временной характеристики, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен передающей линией и согласованной нагрузкой, а Б генераторе высоковольтных импульсов коммутатор выполнен в виде управляемого разрядника-обострителя, причем генератор высоковольтных импульсов, разрядник-обостритель, передающая линия, электрический разрядник и согласованная нагрузка включены последовательно, а вход измерителя амплитудно-временной характеристики подключен между передаквдей линией и электрическим разрядником. 2.Манометр поп.1, oтличaю щ и. и с я тем, что электрический разрядник выполнен микрозазорным. 3.Манометр по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения срока службы электрического разрядника и повышения стабильности его характеристики, в генератор высоковольтных импульсов введена наносекундная формирующая линия, включенная перед разрядником-обостри.телем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 286301, кл. G 01 L 11/00,12.05.69. 2.Заявка Японии 50-9440, кл. G 01 L 21/34 (прототип).

0l/f.f

10

ч

0,1

0

5

ф1/г.2

ffpe/ff jffffepjif/fff фуг.З