Автоматический счетчик ионов

 

О П И-C-А Н И Е 3757!2

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.1,1971 (№ 1609862/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.1!!.197i3. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 1.VI.1973

М. Кл. Н Olj 39/26

G 011 1/17

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК Mi9.1.07(088.8) Авторы изобретения

В. Я. Ирд и О. В. Сакс

Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ СЧЕТЧИК ИОНОВ

Изобретение опносится к приборам для изучен ия ионного состава атмосферного воздуха вблизи земной поверхности.

Известен автоматический счетчик ионов, содержащий аспирационный измерительный конденсатор, электромеврическое и регистрирующее устройства, B котором нр именен компенсационный метод измерения напряжения. Во всех известных счетчиках применены высокочувст|вительные электрометры, в том числе и эле ктрометры с динамическим,конденсатором.

Однако известные счетчики ионов не позволяют проводить измерения lc заданной точностью за минимальный промежуток времени.

Цель изобретения — обеспечение возможности измерения с заданной точностью за минимальный промежуток времени в широком диапазоне изменен ни концентрации ионов в атмосфере.

Цель достигается тем, что в предлагаемом автоматическом счетчике ионов, имеющем измерительный аспирационный конденсатор, через который всасывается исследуемый воздух, электрометрическое («нулевое») устройство выполнено с двумя вход|ами, один из которых служит для подачи измеряемого напряжения от аспирационного измерительного конденсатора, а другой для подачи образцового напряже1ния.

На чертеже:приведена структурная схема предлагаемого счетчика |ионов.

Он содержит измерительный аспирационный конденсатор 1; вентилятор 2; разделиБ тельный конденсатор 8; электрометрическое («нулевое») устройство 4; источник 5 образцового напряжения, состоящий из двух источни ков б и 7 ст1абилизированного напряжения, делителя 8 напряжения с контак10 тами 9, 10, 11 и 12 для переключения пределов измеренвя, регулируемого делителя 18 с контактом 14; селектор 15 нулевых сигналов; измеритель 1б в|ремени; перфорегистратор 17; блок 18 автоматики и блок

1s 19 питания.

Работает счетчик следующим образом.

Исследуемый воздух всасывается вентилятором 2 через измерительный конденсатор 1, Внутренняя обкладка 20 измерительного кон20 денсатора заряжается заданным,напряжением от источника 19. Через определенное время, достаточное для зарядки, источник питания отключается блоком автоматики. Под воздействием зарядов частиц воздуха, накап25 ливающихся на внутренней обкладке конденсатора 1, первоначальное .напряжение внутренней обкладки уменьшается. Изменение напряжения передается через разделительный конденсатор 8 на высокоомный вход 21

30 электрометричес кого устройства 4, которое

375712

45 вырабаты1вает сигнал, когда величина напряжения н а входе 21 достигает величины напряжения на входе 22 или п ревышает ее. На вход 21 электрометрического нулевого устройства поступает измеряемое напряжение, а на вход 22 — образцовое напряжение от источни ка б.

В исходном положе н ии .контакт 28 замкнут и электрометрический усилитель имеет стопроцентную отрицательную обратную связь.

Вход электрометра заземлен че|рез контакт

21, и на выходе его сигнал отсутствует. Контакты 9, 10, 11, 12 замкнуты.

В момент размыкания контактов 21 и 2 электрометричес кий усилитель превращается в уоилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления и высокоомным входом 21, После размыка ния контактов 28 и 24 вход 21 в большинстве случаев оказывается заряженным паразитным зарядом, и нап ряжение на нем не превышает 0,1 мв. Для устранения ложного сиги зла с выхода электромет рического нулевого устройства, вызван|ного параз итным зарядом, íà его вход 22 от источника 7 напряжения подается небольшое напряжение определенной полярности. Абсолютную величину этого напряжения выбирают HeclKQJIbKo больше максимального паразитного,напряжения, которое наблюдается росле размыкания контактов 28 и 24. По мере накопления заряда ионов íà KoíäåícBòope 1 его потенциал изменяется, и íà входе 21 электрометрического устройства напряжение изменяется в том же,направлении.

Когда потенциал на входе 21 достигает потенциала на входе 22, на выходе электрометрического устройства 4 появляется сигнал, который пропускается, селектором 15 нулевых сигналов и запускает измеритель времени. Одновременно с измерителем 16 времени срабатывает контакт 9, который увеличивает потенциал на входе 22 на определенную величину. После этого IHB выходе электрометрического устройства 4 сигнал исчезает.

В это же в|ремя вследствие HBIKoIIJIeния ионов изменение потенциала на входе 21 про5

30 должается. Когда потенциал на входе 21 вторячно достигает потенциала,на входе 22, на выходе электрометрического нулевого устройства снова, появляется сигнал. Этим сигналом, если измеряемый промежуток aipeMeни достаточно длителен для измерения с заданной точностью, останавливается измеритель времени, и результат измереныя,регистрируется перфорегистратором 17 на перфоленте. В случае, когда на копление за|ряда происходит за слишком короткое время, не обеспечивающее заданной точности измерения (минимальное время задается блоком автоматик и), сигнал не пропускают в измеритель времени, а увеличивают напряжение на ,входе 22 электрометр ического устройства 4 путем размыка ния контакта 10, (второй предел измерения).

Если и на этом п|ределе промежуток вре.мени измерения оказывается недостаточным для обеспечения заданной точности, тогда автомапически размыкается контакт 11, т. е. измерение .продолжают,на третьем цределе, и т. д.

Преимуществом предлагаемого счетчика ионов является то, что нет,необходимости в прерывании на копления заряда на измерительном конденсаторе 1, чем обеспечиваются минимальное время измерения и заданная точ,ность.

Предмет изобретения

Автоматический счетчик ионов, содержащий BcIIIHpBUHoHíûé измерительный конденсатор, электрометричеокое устройство и регистрирующее устройство, отличающийся тем, .что, с целью измерения количества ионов с задан ной точностью и уменьшения затрат времени на каждое измЕрение, электрометрическое устройство .выполнено с двумя входами, один из которых служат для подачи измеряемого напряжения от аспирационного измерительного конденсатора, а другой для ,подачи образцового напряжения.

375712

Составитель Т. Горчакова

Техред Е. Борисова

Редактор И. Орлова

Корректор Г. Запорожец

Заказ 1604/5 Изд. № 1373 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2