Магниторазрядный манометр

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONNMI и

РЕСПУЬЛИН

ЗСщ 6 01 Ь 21/34ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ..

ZZ08,МП

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3376739/18-10 ! (22) 06.01 ° 82 . (46) 23.04.83. Бвл. 9 15 ..

: (72) В..ц. Бакулин, 39.И. Крот .

:и 30.A Цирлий

; (53) 531.788(088.8): (56) 1. Авторское свидетельство .СССР ,9 871005 . кл.. О 01 L 21/34, 1980 .

2. Авторское свидетельство СССР ,и 527619., кл. О 01 1 21/34,. 1975 (прототип) . (54)(57) ИАГЗПИОРАЭРЯЯНЫВ МАЯОМЕТР, eîäåðæàùèé два коакоиально расположенных цилиндрических. электрода,,8ц„„1013781 А внешний из которых снабжен торцевой; крьМкой с отверстием, подключенныи к обмотке трансФорматора, и размещенный снаружи. внешнего электрода магнйт, магнитное поле которого нан.равлено вдоль оси электродов о тличавшнйс я тем, что, с целью увеличения точности путем повышения эФФективности очистки

:электродов и расширения диапазона .измерения, ой снабжен стержневым магнитом, а внутренний электрод выполнен s виде стакана и в нем размещен стержневой магнит, при этом стакан установлен в отверстии крышки и прикреплен к ней через изолятор.

-ХОХ37

Все магниторазрядные манометры являются одновременно по принципу своей работы и небольшими насосами. Закрытость разрядной камеры по от.ношению к откачкваемому объему при-:

:водит к тому, что давление в ней нк1 же, чем в окружающем манометр прост ранстве.

Наиболее близким по технической сущностк к предлагаемому манометру является самоочищающийся магнитораэ рядный манометр, содержащий два со-,. осных цилиндрических электрода, Размещенных между плоскими торцевыми катодами и соединенных с концами высоковольтный обмотки трансформато ра., причем наружный цилиндрический электрод соединен с Toðöåâûìè като-. дами и снабжен внутренним кольцевым выступом, расположенным между диска мк, которые укреплены на внутреннем цйлиндрическом электроде. В этом манометре на любой из электродов манометра подают знакопеременное напряжение, а измерение разрядного тока производят в цепи другого электрода. В известном манометре образуются схожие конфигурации разрядных

:промежутков как со стороны внутреннего, так и со стороны наружного электродов, что обеспечивает в определенной области рабочих давлений существование разряда, ток которого служит мерой давления при любом

"знаке напряжения на внутреннем

1электроде относительно заземленного наружного электрода 2 .

Недостатком известного манометра является невозможность измерять дав» ления более низкие, чем 10-<Па, что связано с затрудненностью существования разряда из-за наличия кольце-soro выступа, который делает этот манометр аналогичным ячейке Пеннинга в ее первоначальном виде, неэффективном для измерения низкжх давлений. Кроме того, к его недостаткам следует отнести снижение точности измерений при низких давлениях, что связано с затрудненностью существования разряда и снижением эффектив.ности очистки электродов.

Целью изобретения является увеИзобретение относится к контролБ» но-измерительной технике, в частнос :, ти к магниторазрядным манометрам для, измерения низких давлений, с питанием их переменным, током.

Низкие давления измеряюэся ионй-, 5 зационными манометрами с горяЧим каФ тсдом и магниторазрядными. Магнкто разрядныe манометры по сравнению

:с ионизационными весьма просты по устройству, долговечны, устойчивы к 10 пап;оку в работающий манометр атмос феры. Однако при длительной Работе в парах масел и Органических соедннений в них наблюдается ьарастающая,, со временем нестабильность показа- 15 ний вплоть до полной потери Работоспособности, что ограниживает кх более широкое распространение. Эти явления происходят в основном из-за. покрытия анода диэлектрическими .20 пленками, образующнмкся на поверхности в результате полимеризацки органических соединений под действк; ем электронной бомбардировки. Разруб шить полимерные пленки можно либО механически при периодической чистке манометра с нарушением вакуума, либб; за счет ионной бомбардировкк при питании манометра переменным током.

Известен самоочкщающийся магнкторазрядный манометр, содержащий два соосных цилиндрических электрода, .соединенных с концами высоковольтной, обмотки трансформатора, и охватываю,. щий наружный электрод кольцевой маг нит. манометр снабжен двумя плоскимй 5 торцевыми катодами, -между которыми расположены соосные цилиндрические электроды, и источником постоянного, разрядного напряжения, отрицательная клемма которого соединена с плоскими 40 торцевыми катодами, а положительная,со средней точкой высоковбльтной обмотки трансформатора, fl ).

B процессе работы известного манометра в каждый полупериод питающе", 45 го напряжения анодом служит лишь один из цилиндрических электродов, другой в это время является катодом : находится под воздействием потока ионов и, следовательно, очищается.

J3 отличие от всех описанных аналогово

B данном манометре поддерживается непрерывный разряд независимо от фа- зы переменного напряжения вплоть до самого глубокого вакуума.

Недостатком известного манометра является сложность его конструкции, так как он фактически имеет два источника питания . переменного к"пос",, тоянного напряжения. Другим недостатком известного манометра является. 60 наличие погрешности измерения, свя- занной с присутствием собственного откачивающего действкя манометра и закрытостью его конструкции иэ-за наличия плоских торцЕвых катодов 65 личенже точности за счет повышения эффективности очистки электродов и расширение диапазона измерения.

Эта цель достигается тем, что магниторазрядный манометр, содержа" щкй два коаксиально расположенных цилиндрических электрода, внешни кз которых снабжен торцевой крышкой с отверстием, подключенных к обмотке трансформатора и размещенный снаружи внешнего электрода магнит, магнитное поле которого направлено вдоль оси электродов, снабжен стержневым магнитом, а внутренний электрод выполнен

1013781

3 в виде стакана и в нем размещен,: . измерение давления в широком диапа- стержневой магнит, при этом стакан. зоне (10 - 10 ""мм рт.ст.). В проустановлен в отверстии крышки и При- Цессе Работы манометра в каждый по-креплен к ней через изолятор. .лупериод анодом служит лишь один из

На чертеже приведена схева мано- цилиндрических электродов, другой в

:метра. это время является катодом и нахоОн содержит два соосных цнлиндри- дится под воздействием.потока ионов ческих элекррода 1 и 2, соединенных . За полный период изменения переменс концами высоковольтной обмотки - ного напРяжения происходит ноочеред". трансформатора 3, и охватывающий - ная самоочистка цилиндрических электнаружный электрод 1 кольцевой магнит tO Родов. Камера манометра открыта по

4 с полюсными наконечниками 5.Внутрен-: . отношению к измеряемому объекту,что

: нкй электрод 2 выполнен полым в виде: — позволяет кскюючить кв числа источ»:— стакана и в нем размещен стержневой маг-, — . ников погрешности влйяния его собст", нит 6 с полюсными наконечнккамн 7..-.,венного откачивающего действия и

Магниты 4 к 6 направлены одноимей. явлений сорбции и, десорбции на понычи полюсами в одну сторону. Наруж- -верхности торцевых дисков. ный электрод 1 служит. одновременно .-. :- Давление в полости манометра и корпусом манометра. Внутренний элект- . измеряемом объекте одинаковы. Геомет" род 2 изолирован от корпуса через - рическке размеры разрядных промежутизолятор 8. Полость.в электроде 2 © :ков манометра близки между собой, открыта в сторону атмосферы,.так ;: . а расположение электродов и распре- что оба магнита 4 к б могут быть :,::; :- деление электрического к магнитного ,удалейййз манометра при его прогреве.Ь».. полей между ними способствует проте".

Манометр работает следующим об»-.;: .канню газового разряда таким обра разом..:,: ..::;=2 зом, что токи. разряда в каждый по-.

Магнитное поле в манометре между.:. лупериоц изменения.питающего напря- цилкндрическимк электродами образует,жения будут практически -одинаковы и ся каждым из магнитов.4 и б. Маг-.". ; ., лропорцкональны давлению. Это .повынитные силовые линии,,: изображенные кает точность измерения давления н соз- на чертеже кривыми лкниями, начинают- - дает в процессе работы манометра одинася и заканчиваются на электродах 1 "> ковые условия для очистки электродов. и 2. Электрические силовые ликии — .- . .-. простота конструкции, широкий между цилиндрами идут по РадкУсаь4 :; - -::диапазон рабочих давлений, повышенв объеме между .цилиндрами электры;:, . - иая точность измерений и эффективl ческое и магнитное поля взаимно пеР- (ность самоочистки позволит широко

„,пендккулярны, что необходимо дяя," -. 35 использовать предлагаеьаий манометр в поддержания разряда. -В ОДин из по" : . ;камеракк вакуумных.технологкчесхик Ус+, лупериодоэ переменного напряжения :,-:. . тановках с парами маслаи другими opra .внутрейний электрсй 2 находится,- :.," :. :.,:ническнми соединениями в остаточном газе, например, под положительным нотен : Открытость конструкции манометра циалом относительно наружного элект:-4О (позволяет существенно снизить пог рода 1 и служит анодом. Разряд под- .":.-"-::,Решность кзмерения в потоках газа держивается в.наружной половине меж ::-- no сравнению.с.кзвестныею, имеющимн, электронного пространства., и очища ."; ;;торцевые диски. В манометрах закрыто- ется наружный электрод, При смене---. ;. :. ro типа давление внутри камеры .отлк полярности питающего напряжения раэ::-::4 ;чается от давления в потоке. ряд перемещается к внутреннему элфкт" - манометр .также эффективен при по в роду, который становится катодом и .! -.: ...установке его на летательном аппар аодвергается очистке.,,. - .те где присутствуют испаре ия орг

Р б н а а ота .манометра наиболее эффек- :.-::- .нических соединений. Смещением вдоль

-тивна прк питании переменным напря- . - оси цилиндрического.магнита внутрен ен ем в Энде прямоугольной Форщы .,- -него электрода можно получить.прак- : 56 При этом измерение давления и само тически полное. сближение характерно очищение его происходит непрерывно, ткк манометра -. зависимости разряд- . Такое конструктивное выполнение . ного тока отрицательной полярности .манометра при соосном расположении .-.. к положительной полярности по отно- .. цилиндров и магнитов позволило осу- .;5 - шению к корпусу от величины измеряе-. ществить его работу, как инверсно- : " мого давления.

;магнетронного, когда на внутренней . ; . технкко-экономические преимущест» ,цилиндре положительная полуволна --, ва предлагаемого маноьитра обуслов-.: электрического напряжения перемен-.:. лены его простотой, высокой точностью ного тока, а на внешнем - отркца- 60:измерения давления i масляной атмос-. тельная, и магнетронного,. когда по- фере, широким рабочим диапазоном, лярность пщгающего напряжения обрат» технологичностью изготовления и вы(кая. данная конструкция -o6ecrlevasa&,ñoêoé надежностью.

Вщцщц Заказ 3002 49 - Ти аж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4