Способ определения степени загрязнения электродов манометрических преобразователей

 

. 1м,. ". л

1 е4ч

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (и 71 1 396

* и

/:

К. аВтОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 19.1 1.76 (21) 2420341/18-10 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 25.01.80 Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 28.01.80 (54)M Кл.

601 L 21/34

Ввударстввнньй комитет

СССР ао делам изобретений и еткрмтнй (53) УДК 531.787. (088.8) (72) Авторы изобретения

А. М. Григорьев и А. И. Фурсов (7I) Заявитель (54), СПССОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДОВ МАНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано при измерениях давления в вакуумнь х системах и постах откачки при проведении технологических процессов.

В современных технологических пос5 тах откачки ЭВП применяются как электрофизические, так и паромасляные насосы. Во время откачки происходит газовыделение из откачиваемых приборов, а также проникновение в откачиваемый

1О прибор паров масла из насосов, что приводит к загрязнению вакуумной системы и приборов, в том числе манометрического преобразователя.

Известны способы определения степени загрязненности электродов с помощью уменьшения скорости откачки (1) . Чтобы определить степень загрязненности, по этому способу уменьшают скорость откач29 ки и по изменению давления во времени .судят о загрязнении.

Известен также способ "вспыхивающей нити", предложенный Апкером(2). Сушность сп коба заключается в том, что десорбционную нить, очень тщательно обезгаженную при высокой температуре, сначала охлаждают, адсорбируя газ, и непосредственно вслед за этим медленно нагревают. По пикам давления при десорбции для данной температуры нити можно определить качественно выделяемые газы.

Недостатками известных способов являются сложность конструкции вакуумной установки и низкая чувствительность измерений.

Указанные недостатки частично устранены в способе. контроля загрязнения электродов (3). В этом способе на электроды подают импульсное напряжение с очень короткой длительностью импульса (длительность импульса определяется временем, которое необходимо для появления заряда на диэлектрической пленке, покрывающей электрод) и только после снятия напряжения регистрируют ток автоэлектронной эмиссии.- Этот ток полу711396 чается за счет большого электрического поля, созданного зарядом на тонкой непроводящей пленке диэлектрика.

Недостатком такого способа является невозможность его использования при работающем манометрическом преобразователе.

Келью изобретения является проверка степени загрязнения работающего преобразователя, Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу определения степени загрязнения электродов монометрических преобразователей,.заключающемуся в воздействии импульсного напряжения и измерении разрядного тока, измеряют амплитудное и установившееся значения разрядного тока, определяют их отношение и по нему судят о степени загрязнения электродов.

Принципиальное отличие предлагаемых операций заключается в том, что подается т напряжение с крутым начальным фронтом, зажигается газовый разряд в скрещенных электрическом и магнитном полях, измерение амплитудного и установившегося значений токов проводят при включенном напряжении питания, производится сравнение значений этих токов, На фиг. 1 приведена схема, иллюстрирующая действие указанного способа.

Здесь 1 и 2 — электроды преобразователя, 3 — источник питания, 4 — усилитель,  — магнитное поле.

На фиг. 2 (a,6) приведены осциллограммы изменения разрядного тока при включении напряжения питания с крутым начальным фронтом. Здесь 5 — изменение напряжения питания, 6 — изменение

I разрядного тока во времени, На фиг. 3 приведены осциллограммы изменения разрядного тока. Здесь 7 изменепие напряжения питания, 8 — изменение разрядного тока после выдержки прибора в выключенном состоянии в течение времени Ь 1, 9 - установившееся значение разрядного тока.

Реализация способа производится следующим с.бразом.

От источника 3 подается напряже ие питания с крутым. начальным фронтом.

Между электродами 1 и 2 возникает газовый разряд в скрещенных магнитном и электрическом полях. Под действием ионной бомбардировки молекулы, сорбированные на поверхности электродов, досорбируются частично в виде нейтролов, частично в виде ионов; нейтральны. молекулы в свою очередь ионизируются в рабочем обьеме газового разряда. Так как десорбция не происходит мгновенно, то ток разряда будет иметь время установления, зависящее от степени загрязненности, т.е. числа молекул, сорбированных на электродах. Таким образом по характеру изменения разрядного тока (осциллограммы на фиг, 2а и 6) можно судить о степени загрязненности манометрического преобразователя.

В случае чистой вакуумной системы и манометрического преобразователя разрядный ток имеет незначительный выброс в начальный момент, после которого он сразу принимает значение, соответствующее установившемуся режиму (фиг.2а).

В случае загрязненной вакуумной системы разрядный ток плавно достигает

2о своего максимального значения и плавно уменьшается к своему установившемуся значению {фиг.26). Время достижения установившегося значения разрядного тока зависит от степени загрязненности.

Для оценки парциального давления загрязняющих примесей измеряют установившееся значение разрядного тока, затем прибор включают и выключают через интервал времени Ь1, рагистрируя изменение разрядного тока (см фиг. 3). По изменению токов определяют: ахH) I (<) z (ы, 35 гдс l. (Ь) — интегральное значение тока Х за время Ь ;; (+) — интегральное значение тока g,„çà время д, Давление загрязняющих примесей в вакуумной системе можно оценить, пользуясь выражением ь1 (.ь) (а1 где

K — чувствительность манометрического преобразования в данном диапазоне давления;

Ь вЂ” время выдержки.

Использование предлагаемого способа позволяет судить о чистоте всей вакуумной системы и обеспечит по сравнению с существующими способами преимуществе нно:

55 контроль чистоты поверхности электродов без отключения прибора от вакуумной .системы; отсутствие дополнительных устройств (вентилей и шлифов);

711396

11НИИПИ Заказ 8998/28 Тираж !ОО Подписное

Филиал. ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, контрош частоты электродов преобразователей открытого типа; оценку парциального давления загряз» няюших примесей.

Все это повысит надежность, долговечность и качество откачиваемых приборов, снизит брак, упростит и удешевит конструкцию вакуумной системы.

Формула изобретения

Способ определения степени загрязнения электродов манометрических преобразователей, заключающийся в воздействии импульсного напряжения питания и измерении разрядного тока, о т л н ающ и йс ятем, что, с цельюобеспечения определения загрязнения работающего преобразователя, измеряют GMIIлнтудное н установившееся значения разрядного тока, определяют их отношение и по нему судят о степени загрязненности электродов.

5 Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Ничипорович Г. А. и Ханина И. Ф.

Исследование поверхностных процессов на зпектродах высоковакуумных манометров и режимов обезгаживання, уменьшающих влняние этих процессов на точность измерения. "Электронная техника".

Сер. 4.„Злектровакуумные и газоразрядные приборы." 1974, вып. 1, с. 49.

2. Тренделенбург Э, Сверхвысокий вакуум. "Мир, 1966, с. 146-149, 3. Раховский B. И, Физические основы коммутации электрического тока в вакууме. Наука", 1970, с. 36-40 (прототип) .