Ионизационный вакуумметр

 

иcAи

O ll И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

< >697850

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2598950/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 01 1 21/30

Гасударственный квинтет

СССР на делам нзобретеннй

Н OTKPblTNN

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень №42

Дата опубликования описания 25.11.79 (53) УДК 531.788..7 (088.8) А. А. Биршерт. А. М. Григорьев, И. В. Творогов, С. М. Абрамович и Л. Г. Берман (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИОНИЗАЦИОННЫЙ ВАКУУММЕТР

Изобретение относится к приборам для измерения давления разреженных газов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известны ионизационные вакуумметры с внешним коллектором, предназначенные для измерения давления газов в диапазоне 10- —:10 мм рт. ст. (1). Известен ионизационный вакуумметр, в манометрическом преобразователе которого с целью расширения диапазона измерения в сторону высоких давлений коллектор ионов состоит из трех-пяти (предпочтительно четырех) стержней, расположенных вокруг катода параллельно его оси, причем катод и коллектор смонтированы внутри соосного с катодом цилиндрического анода (2).

Недостатком указанного вакуумметра является ограниченность диапазона измерения в области относительно низких давлений (10 —:10- мм рт. ст.) при одновременной зависимости характеристик вакуумметра от загрязнения электродов манометрического преобразователя парами технологических продуктов.

Известен также ионизационный манометр, содержащий ионизационный манометричес2 кий преобразователь, источник питающих напряжений, стабилизатор тока эмиссии, усилитель ионного тока, регистратор и источник импульсов, подключенный к катоду преобразователя (3).

Однако указанный манометр не обеспечивает требуемой точности измерения в диапазоне низких давлений (до 10- мм рт. ст.).

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерения.

Указанная цель достигается тем, что анод

10 и коллектор преобразователя выполнены в виде стержней П-образной формы, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и симметрично относительно продольной оси катода, расположенного между ветвями стержней, причем анод и коллектор подключены к усилителю и регистратору ионного тока и источнику питающего напряжения через переключатель.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого ионизационного вакуум20 метра; на фиг. 2 — устройство манометрического преобразователя этого вакуумметра.

В сооть ствии с фиг. 1 в состав вакуумметра входят ионизационный манометричес697850

3 кий преооразователь 1, стабилизатор 2 тока эмиссии, усилитель 3 ионного тока, регистратор 4 ионного тока, источник напряжения 5 и реле-переключатель 6. Электродная система ионизационного манометрического преобразователя 1 состоит из накаливаемого катода 7, анода 8 и коллектора 9 ионов. Реле-переключатель 6 содержит две группы контактов на переключение. Входные контакты этих групп (6а и бб) соединены соответственно с коллектором 9 ионов и анодом 8 преобразователя. Нормально-замкнутые и нормально-разомкнутые выходные контакты первой и второй групп (6а и 6б ) соответственно соединены между собой и с усилителем 3 ионного тока, а остальные выходные контакты реле-переключателя (6а"

I и 6б ) соединены с источником напряжения 5. 15

Режим работы реле-переключателя (стабильное положение или периодическое переключение) задает электронное или электромеханическое устройство 10.

Анод 8 и коллектор 9 ионов преобразователя выполнены из двух стержней П-образной формы, расположенных вокруг катода

7 параллельно его оси, причем анод и коллектор симметричны чруг относительно друга.

Катод, примененный в преобразователе, может и еть прямолинейную или Y-образную форму. На фиг. 2 показано, что середина катода Y-образной формы прикреплена к аноду 8 через опорный изолятор 11.

Вакуумметр работает следующим образо зом.

Электроны, испускаемые катодом 7, накаленным стабилизатором эмиссии 2, движутся к аноду 8, ионизируя на своем пути молекулы газа. Образующиеся при этом ионы движутся к коллектору 9. Образован- и ный таким образом в цепи коллектора ток подается на вход усилителя 3 ионного тока, выход которого соединен с регистратором 4 ионного тока. Показания регистратора 4 являются мерой давления.

В процессе работы на электродах преоб40 разователя могут адсорбироваться как молекулы газа, так и молекулы паров технологических продуктов вакуумной установки (например. масло диффузионного насоса, п ОпитОчная жидкость, люминофоры и т. п.) . 43

Как следствие этого процесса в регистрируемом ионном токе появляется составляющая, не зависящая от давления в преобразователе, а определяемая только его предысторией (так называемый «ток ионной десорбции»).

Для повышения точности измерения давления, особенно в области низких давлений, ток ионной десорбции должен быть исключен из отсчета вакуумметра. В предлагаемом вакуумметре эта задача решается с одной стороны — уменьшением поверхности анода, а с другой — периодической бомбардировкой его поверхности ионами или электронами, имеющей место при переключении реле-переключателя 6.

Предлагаемый ионизационный вакуумметр обеспечивает измерение давления в диапазоне 10 — 10 мм рт. ст., совмещая в себе возможности преобразователей ПМИ10-2 (1 — 10-5 мм рт. ст.) или ПМИ-2 (10 з—

10 мм рт. ст.). Кроме того, показания предлагаемого вакуумметра в меньшей степени зависят от загрязнения электродов его манометрического преобразователя.

Формула изобретения

Ионизационный вакуумметр, содержащий ионизационный манометрический преобразователь, выполненный в виде катода, анода и коллектора ионов, заключенных в корпус, стабилизатор тока эмиссии, усилитель и регистратор ионного тока и источник питающих напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, анод и коллектор преобразователя выполнены в виде стержней П-образной формы, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и симметрично относительно продольной оси катода, установленного между ветвями стержней, причем анод и коллектор подключены к усилителю и регистратору ионного тока и источнику питающего напряжения через переключатель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Востров Г. А. и др. Вакуумметры, Л., «Машиностроение», 1967.

2. Патент ФРГ № 1934940, кл. 42 к 12/04, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР № 402771, кл. G 01 1 21/30, 1971 (прототип) .

697850

Составитель А. Винокуров

Редактор Н. Коган Техред О. Луговая Корректор T. Скворцова

Заказ 6917/29 Тираж 1075 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал П П П Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4