Электроразрядный датчик давления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% È1) А зов С 01 L 21/34.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3549093/18-10 (22) 04.02 ° 83 (46) 07.08.84. Вюл.929 (72) А.В.Колодин, Ю.Г.Пехтерев и Т.Я.Рябова (53) 531.788(088.8) (56) 1. Грошковский Я. Техника высокого вакуума. M., 1975, с.390-391.

2. Там же, с.410-412 (прототип). (54) (57) ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫЙ ДАТЧИК

ДАВЛЕНИЯ, содержащий катод, подключенный к источнику высокого напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе и расширения рабочего диапазона в сторону высоких давлений, катод выполнен в виде жесткого стержня и установлен на оси с возможностью вращения, стержень снабжен по меньшей мере двумя остриями, расположенными на его концах по разные стороны от оси враще-, ния и сориентированными относительно друг друга в противоположных направлениях.

ВНУШИ Заказ 5748/29 Тираж 823 Подшюсное

Филиал IIIIII "Патент", г.Уигород, ул.Проектик, 4

1 1107

Изобретение относится к технике измерения давлений и может быть использовано для измерения давления, например, в замкнутых объемах, для измерения высоты над уровнем моря и др. в диапазоне давлений 10 — 1О Па.

Известны ионизационные преобразователи, позволяющие измерять давление в диапазоне 10 "- 10 Па (1) .

Однако указанные устройства имеют to малый ресурс и надежность работы в области давлений вьнпе 10 Па, а также могут приводить к неоднозначности индикации (определения) давления вследствие того, что градуи- 15 ровочная характеристика имеет максимум.

Укаэанные недостатки устранены в электроразрядных манометрах для измерения величины давления в облас- 2р ти давлений менее 10 Па.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электроразрядный датчик давления, содержащий двухэлектродную систему, 2 подключенную к источнику высокого напряжения (2).

Недостатками известного датчика являются невозможность его работы при высоких давлениях вплоть до 30 атмосферного и малая надежность из-за значительных колебаний объемного заряда, вызывающего скачки измерительного тока, что не только затрудняет индикацию, но и может на35 рушить нормальную работу манометра.

Целью изобретения является повьппение надежности датчика в работе и расширение рабочего диапазона в сторону высоких давлений.

Цель достигается тем, что в электроразрядном датчике давления, содержащем катод, подключенный к источнику высокого напряжения, катод выполнен в виде жесткого стержня и установлен на оси с возможностью вращения, стержень снабжен по меньшей мере двумя остриями, расположенными на его концах по разные стороны от оси вращения и сориентированными относительно

50 друг друга в противоположных на021 2 правлениях. Радиусы закругления острий выбираются в диапазоне (10-50 ) мкм, а постоянное отрицательное напряжение в диапазоне (1-10) кВ, что обеспечивает возникновейие у концов острий сильного электрического поля,достаточного для образования коронного, или тлеющего разряда.

На чертеже схематически изображен электроразвядный датчик давления.

Датчик имеет подвижный катод 1, выполненный в виде жесткого стержня, установленного на оси 2 вращения, снабженного остриями 3 и электрически соединенного с источником 4 высокого напряжения

Датчик работает следующим образом.

При подаче на катод 1 высокого напряжения, например 10 кВ, относительно окружающего пространства, вблизи острий 2 создается сильное электрическое поле, индицируется автоэлект— ронную эмиссию и коронный или тлеющий разряд. Молекулы газовой среды, захватившие свободные электроны, движутся по направлению от острий под воздействием электрического поля и увлекают за собой нейтральные молекулы газа. Реактивная сила, действующая на острия по разные стороны от оси вращения, суммируется, создает крутящий момент и вращает катод на оси

3. При этом скорость вращения при постоянном напряжении зависит от давления окружающей среды. Таким образом, величина давления определяется по скорости вращения подвижного катода и инициируется однозначно.

Датчик обладает ресурсом работы практически ограниченным, только ресурсом работы источника высокого напряжения. При этом надежность работы не зависит от давления и газового состава окружающей среды и составляет не менее 1О ч.

Кроме того, градуировочная кривая устройства не имеет максимумов или минимумов, что позволяет просто и однозначно проводить измерения величины давления на всем диапазоне 10 — 10 Па.