Магниторазрядный манометр

 

ОП НСАНИЕ

ЙЗОБРЕКЕЙ ИЧ

Н АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (в 575522 (51) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

C 01Ь 21/34 (22} Заявлено 17,06.76 (21)2„ 372852/18-1 с присоединением заявки №(23) Приоритет

fff,gPPf:xfff,fffff fff f{f{ffffrv

Ñ0ff6f ff Hff{fNcY595 ugl и{{ ДВим и30ОРВин{{й и ет{{уыт{{й (43) Опубликовано 05,10 77. Бюлл{етень{т{ 3! (35) Дити от{ублннонинни Gi{HcsHffB 09 12.77 (53} УДК531.788 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Л. Пенчко, A. И, Фурсов и И. Ф. Ханина (71) зиии1тель (54) МАГНИТ{ОРАЗРЯЦНЫ1{ NAHONETP

Изобретение отнссится к Вакуумной тех нике, точнее к измерению давления разряженного FffGG c пом{ш{ьто маГннтных электрЬ» разряднь{х манометров.

Для измерения OBGpxBbfcoKQI о вакуума до 10 Па большое распространейие йохо чили магнетрониые Й инверсно-магнетрон ные разновидности pBGpBiiBbfx мапо fBTpQB с магнит-птм полем. Они состоят нз двух коаксиагьных электродов центрального стерж невоГО и ВнешнеГО пилиндрЙческого И маг патронной KQBOTp>KBBB центральный электрод является катодом, а внешний - анодом, В инверано-магнетронном преобразователе - 15 наоборот. Чипе всего один и тот же манометр может быть испльзован в магнетрон- . ном и инверсномагнетроеном режимах раб{ь" ты, Ток разряда в электроразрядных мане метрах ивляетЯИ мерой даВленияе Ребра эдектрор{зрядных манометров на давление ниже 10 мм зт cT,требует обезгаживания электродов 13.

Известен также манометр с прогреваемыми электродамиз В котором центральный жуеи,25

2 трод Выполнен В виде спирали или проволочки, что позволяет обезгаживать электрод ма нометра электреннай бомбардировкой байя ето гo снимается MGrBBT, а спираль, или прово дочка накаливается электрическим током до получения эмиссии 5-10МА, К внешнему электроду прикладываетса большое положительное напряжение порядка {нескольких ки ловольт. При электронном токе 10 МА иа

Внешнем электроде (аноде в режиме обеагаживания) Выделяется мотннасть в несколйй ко десятков ватт 2 . Однако отмеча4{т, ся наличие накаливаемаго до выс окМ тем пературы (порядка 2-2,5 тыс ©C) электро» да. Высокотемпературный н{{н рев центрального электрода из туготщавких металловвсаьфрама, молйбдена приводит к нх рекри сталйзапии уменьшейию механической проч > ности, Ои тт экснлуатапии сверхвысоковакуум ного отечественного инверсию-магнатроинаго манометра ПМИ3.4И показал, что еге рабочий ресурс ограничен 300-500 час и определаетсн прежде всего выходом изстрон центральное@ электрода термокатода в режиме обезгаживания электронной бомбардировкой.

575522 з

Обезгаживание внешнего электрода электронной бомбардировкой требует создания в измерительном блоке вакуумметра высоковольтного вь прямителя ча токи не менее 10мА, нахо,дящиеся на грани опасных для жизни чело5 века. Ток высоковольтного источника напря жения для измерения давления ограничен безо-ч пасной для жизни человека величиной 10 А.

Все это orðàíè÷èsaåò работоспособность маг» нитного электроразрядного манометра с на10

«аливаемым центральным электродом, делает работу с иим небезопасной. Кроме того, при работе в условиях повышенных температур манометр обладает большой постоянной времени.

Мель изобретения - повышение срока служ бы манометра, обеспечение безопасной работы с ним и увеличение быстродействия в ус лови»х повышенной температуры, Это достигается тем, что магниторазрядный. манометр, содержащий полый цилиндрический анод, коаксиально расположенный катод и магнит, снабжен электрическим иаг ев(ателем в виде проволоки, намотанной на анод и изолйрованной от него термостойкими трубками при атом один из электрических выводов нагре( аателя соединен с анодом, Длина каждого витка трубки удовлетворя»ет соотношению:

Р й!ОУЙ - Й„ где Р,„„- длина витка трубки;

ct - внутренний диаметр трубки: б, - диаметр проволоки.

На чертеже показана принципиальная схе ма манометра. На аноде 1 магнетронного варианта преобразователя (катоде инверсиомагнетронного варианта) намотан нагреватель

2. Меитральный стержневой электрод 3 выпаииен в виде тоикост. иной трубочки или стержня. Магнитное попе в преобразователе создается постоянным магнитом 4.

При обезгаживании манометра по иагревателв 2 пропускается ток, который повыша-.45 вт температуру цилинерическаго электрода»анода 1 до ЗОО-400 С, а пря иеобходимооти и выше. За счет излучения прогреваются остальные элементы прибора, в том числе центральный. электрод 3, Прогрев преобразо- 5О вателя ие требует снятия магнита 4.

Использование s качестве изоляторов тру бок с малым зазором между диаметром провойочки иагревател» 2 i внутренним диаме ром трубки может привести к заметной газо- 5 динамической инерционности преобразователя в связи с замедленным выходом газа по з зорим, Чем короче отдельные трубочкя, тем прибор более безинерционеи„Инерционность

4 выхода газа из трубочек (постоянная времени) не превысит 1 сек, если длина отдельных трубочек не более десяти корней квадратных из разности внутреннего диаметра трубки и наружного диаметра проволочки нагревателя

2. Данный прогрев электродов может быть осуществлен во всех магнитных электрораэрядных манометрах, Этот вид нагрева помимо обезгажнвания электродов прибора допускает измерение давления при повышенных температурах, что полезно, поскольку с одной стороны позволяет судить о степени обезгаженности прибора, а с другой:стороны обеспечивает измерение дав ления конденсируюшнхся компонентов.

Использование нагревателя 2, закрепленного на внешнем электроде, обеспечивает эффективное обезгаживание преобразователя, исключает необходимость конструирования центрального электрода 3 в виде термокат да ограничивающего надежность прибора.

Кроме того, отпадает необходимость в допол,нительном и небезопасном высоковольтном выпрямителе для прогрева электродов электронной бомбардировкой, Становится ненужной коммутация высоковольтных цепей при изменении режима работы. Стала возможной разборная конструкция прибора, Долговечность предлагаемого манометра оценивается величиной не менее 5000 час.

Формула изобретения

l, Магниторазрядный манометр, содержащий полый цилиндрический анод, коаксиально расположенный стержневой катод и магнит, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения срока службы манометре, обеспечения безопасной работы с ннм и увеличения быстродействия в условиях повышенной температуры, он снабжен электрическим нагревателем в виде проволоки, намотанной на анод н BBGH»posaHHof; от него термостой кими трубками, при этом один иэ электрических выводов нагревателя соединен с анодом.

2. Манометр по п. 1 о т л и ч а ю— ш я и с я тем, что в нем длина каждого витка трубки удовлетворяет соотношению

1 внутренний диаметр трубки;

4ц®. - диаметр проволоки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. мекк Дж. Изменение давления в вакуумных системах . М., 1966, стр. 122. урнал " с тг 1968, % 3, стр. 158.

575522

Составитепь О. Поцев

Рецактор O. Фипиппова Техрец H. Анцрейчук Корректор Л. Небопа

Закаэ 4023/27 . Тираж 1 101 Подписное

HllHHllH Госуцарственного комитета Совета Министров СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушскаа иаб., ц. 4/5

Фичи: п Г1ПГ1 "Патент, r. Ужгороц, уп. Проектная, 4