Устройство для измерения давления
Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерений давления в замкнутых объемах электровакуумных приборов путем уменьшения ионной откачки и десорбции газа. Наряду с термоэлектронным ионизационным преобразователем 1, нуль-органом 6, запоминающим измерителем 3 ионного тока и источниками накала 5 и ускоряющего напряжения 4, устройство для измерения давления содержит запоминающий измеритель 2 электронного тока эмиссии, управляемый генератор 7 стробирующих импульсов, две схемы ИЛИ 9 и 12, нуль-орган 8, формирователь 14 и ключи 10, 11 и 13. Электрическая схема устройства обеспечивает стробирование ускоряющего напряжения преобразователя 1 во время разогрева катода, что позволяет минимизировать явления ионной откачки и десорбции газа с электродов, а следовательно, снизить погрешность измерения давления остаточных газов в контролируемом объеме. Изобретение обеспечивает режимы однократного отсчета давления и периодических измерений. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4372060/24-10 (22) 05.01.88 (46) 15.06.90. Бюл. hL 22 (71) Филиал Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Ленина (72) Г.П.Нагорный (53) 531.787 (088;8) (56)Авторское свидетельство СССР 1Ф 656126, кл. G 01 1 21/32, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность измерений давления в замкнутых объемах электровакуумных приборов путем уменьшения ионной откачки и десорбции газа. Наряду с термоэлектронным ионизационным преобразователем 1, нуль-органом 6, „„ Ы„„1571453 А1 запоминающим измерителем 3 ионного тока и источниками накала 5 и ускоряющего напряжения 4 устройство для измерения давления содержит запоминающий измеритель 2 электронного тока эмиссии, управляемый генератор 7 стробирующих импульсов, две схемы ИЛИ 9 и 12, нуль-орган 8, формирователь 14 и ключи 10, 11 и 13. Электрическая схема устройства обеспечивает стробирование ускоряющего напряжения преобразователя 1 во время разогрева катода, что позволяет минимизировать явления ионной откачки и десорбции газа с электродов, а следовательно, снизить погрешность измерения давления остаточных газов в контролируемом объеме. Изобретение обеспечивает режимы однократного .Я отсчета давления и периодических измерений. 1 э.п. ф-лы. 2 ил. 1571453 Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения давления остаточных газов в замкнутых обьемах электровакуумных приборов.. Цель изобретения — повышение точности измерений путем уМеньшения ионной откачки и десорбции газа. На фиг.1 показана схема устройства для измерения давления; на фиг.2 — временная диаграмма, поясняющая его работу, Устройство для измерения давления (фиг,1) содержит термоэлектронный ионизационный преобразователь 1, запоминающий измеритель 2 электронного тока с источником смещения катода, запоминающий измеритель 3 ионного тока, источники ускоряющего напряжения 4 и тока накала катода 5, первый нуль-орган 6, генератор 7 стробирующих импульсов варьируемой частоты, второй нуль-орган 8, первую логическую схему ИЛИ 9, первый 10 и второй 11 ключи, вторую логическую схему ИЛИ 12, третий ключ 13 и формирователь 14 сигналов. Источник 5 тока накала катода содержит логическую схему ИЛИ 15, логическую схему И 16, ключевой элемент 17, трансформатор 18 тока накала катода, датчик-индикатор 19 тока накала. В качестве преобразователя 1 в зависимости от решаемой задачи используется ли6а стандартный термоэлектронный ионизационный преобразователь, либо в случае вакуумметрии в отпаянных электровакуумных приборах без встраиваемых специальных преобразователей, собственная система электродов приборов, обращаемая в манометрический режим ионизационного преобразователя. Запоминающие измерители токов 2 и 3 являются управляемыми измерителями с автоматическим выбором пределов измерения и запоминанием отсчета измеряемой величины, Источник 5 тока накала является управляемым дискретными сигналами по входам "Включение", "Отключение", "Повторное включение", при поступлении на которые управляющих сигналов в накальной цепи катода действует либо отсутствует ток накала заданной величины, Датчик-индикатор 19 тока накала выдает. информационный сигнал о наличии тока накала и обеспечивает гальваническую развязку выхода от цепи . накала. Генератор 7 стробирующих импульсов является управляемым по частоте. Формирователь 14 сигналов является схемой, сигналы на выходах которой появляются и действуют в течение заданного промежутка времени относительно сигнала на входе. Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии на выходе генератора 7 стробирующих импульсов действуют сигналы малой длительности, достаточной лишь для измерения электронного тока эмиссии посредством измерителя 2. Период следования этих сигналов меньше, чем время разогрева катода, поэтому в начальный момент времени электронный и ионный токи в преобразователе 1 отсутствуют. Первый ключ 10 и третий ключ 13 закрыты, а второй ключ 11 открыт. На первые 15 входы нуль-органов 6 и 8 поступают сигналы заданного уровня 1 и 1 от соответствую0 и щих источников опорных напряжений, Управляющий сигнал "Периодические измерения" на управляющих входах ключей 20 11 и 13 отсутствует, что соответствует подготовке устройства к проведению однократного измерения. При поступлении управляющего сигнала "Включение" на соответствующий вход 25 источника 5 накала начинается разогрев катода преобразователя 1 (фиг,2). Сигнал с информационного выхода 1 "Ф источника 5 о наличии тока накала IH через открытый ключ 11 и схему ИЛИ 12 поступает на управ30 ляющий вход первого ключа 10 и открывает его. При условии подачи ускоряющего напряжения на соответствующий электрод преобразователя 1 изменение тока эмиссии при разогреве катода показано на фиг.2 35 штриховой линией. Стробирующий импульс с выхода генератора 7, пройдя через схему ИЛИ 9 и первый ключ 10, включает ускоряющее напряжение и в преобразователе 1 возникает электронный ток эмиссии le Од40 новременно строб-сигнал поступает на управляющий вход "Измерение" измерителя 2, который запоминает величину электронного тока эмиссии и сохраняет на своем выходе сигнал le до поступления следуюз 45 щего строб-сигнала. В зависимости от величины измеренного тока эмиссии устанавливается новая (увеличенная) частота стробирующих импульсов генератора 7. Сигнал на выходе измерителя 2 показан на 50 фиг.2 сплошной линией. Частота строб-импульсов на выходе генератора 7 при выходе катода по эмиссии к точке 1 (фиг.2) устанавливается такой, что измерения электронного тока измерителем 55 2 осуществляются с интервалами, меньшими времени изменения тока эмиссии катода на величину разности между установленным уровнем отсчета le и заданным подго" о товитепьным уровнем le, соответствующим 1571453 10 20 30 40 55 Благодаря тому что ток эмиссии в предлагаемом устройстве действует лишь малое время по отношению ко времени разогрева моменту перехода в режим постоянного измерения тока эмиссии. Когда сигнал с выхода измерителя 2 равен или выше установленного значения 1 ". нуль-орган 8 срабатывает и выдает сигнал постоянного уровня, который проходит через первую схему ИЛИ 9, первый ключ 10, устанавливает ускоряющее напряжение ка преобразователь 1 и действует на управляющие входы "Измерение" измерителей 2 и 3. Устройство переходит в режим постоянного измерения электронного тока эмиссии до момента, когда он достигает заданного уровня Ie, выбранного для отсче о та значения ионного тока 1ь и давления в контролируемом объеме. В момент равенства тока эмиссии установленному значению для уровня отсчета Ie срабатывает первый нуль-орган 6, сигкал о с выхода которого поступает на вход управления "Отсчет" измерителя 3, который производит регистрацию значения ионного тока. Одновременно сигнал с выхода нульоргана 6 отключает ток накала катода преобразователя 1. Сигнал отсутствия тока накала с датчика-индикатора 19 источника 5, действуя через ключ 11 и схему ИЛИ 12, закрывает ключ 10. При одноразовом измерении давления работа устройства на этом заканчивается. В случае периодических измерений давления на управляющие входы второго 11 и третьего 13 ключей подается сигнал "Периодические измерения", который закрывает ключ 11 и открывает ключ 13. В этом случае после отключения тока накала сигнал с выхода нуль-органа 6 ерез ключ 13 поступает на формирователь 14. Со второго выхода формирователя через схему ИЛИ 12 сигнал поступает на управляющий вход ключа 10 и закрывает его ка время Tg. С первого выхода формирователя 14 через время т1 сигнал подается на управляющий вход "Повторное включение" источника 5 и включает ток какала (точка 3 на кривой фиг.2). При поступлении первого стробирующего импульса (точка 4) после открытия первого ключа 10 устанавливается значение сигнала тока эмиссии на выходе измерителя 2 и в дальнейшем по мере подъема температуры катода устройство переходит в режим слежения эа током эмиссии (Toчка 5), а в точке 6 происходит отсчет измеренного значения давления, как и ранее (точка 2). При этом процесс далее повторяется автоматически. катода преобразователя, уменьшаетса погрешность измерений давления, вызываемая явлениями ионной откачки и десорбцией газа, что особенно важно при контроле давления остаточных газов в отпаянных объемах, в частности при производстве и эксплуатации электровакуумных приборов. Формула изобретения 1, Устройство для измерения давления, содержащее термоэлектронный. ионизационный преобразователь, источник накала катода, первый нуль-орган, источник ускоряющего напряжения, первый источник опорного сигнала, подключенный к входу первого нуль-органа, и запоминающий измеритель ионного тока. связанный с выходом куль-органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения, ионной откачки и десорбции газа, око снабжено запоминающим измерителем электронного тока эмиссии, управляемым по частоте генератором стробирующих импульсов, двумя логическими схемами ИЛИ, вторым нуль-органом и вторым источником опорного сигнала, причем вход управления источника ускоряющего напряжения соединен с входом управления запоминающего измерителя электронного тока эмиссии и через введенный в устройство первый ключ — с выходом первой схемы ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу генератора стробирующих импульсов, а второй — к выходу второго нуль-органа и управляющему входу измерителя ионного тока, выход измерителя электpoMHoI0 тока эмиссии подключен к входу управления генератора стробирующих импульсов и к вторыл входам первого и второго нуль-органов, информационный выход источника накала катода через введенный в устройство второй ключ связан с первым входом второй схемы ИЛИ, выход которой подключен к управляющему входу первого ключа, а первый вход второго нуль-органа подключен к втооому источнику опорного сигнала. 2.Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью периодизации измерений, око снабжено формирователем импульсов заданных длительностей, первый и второй выходы ко1орсго подключены соответственно к второму входу второй схемы ИЛИ и управляющему входу "Повторное включение" источника накала катода, а вход формирователя через введенный в устройство третий ключ связан с выходом первого нуль-органа и управляющим входом "Отключение" источника накала. t571453 Составитель И.Сумцов Редактор A.Äîëèíè÷ Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И, Муска Заказ 1506 Тираж 460 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
