Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urzadze¬ nie z sonda jonizacyjna do pomiaru wysokiej próz¬ ni, zaopatrzone iw elektronowy przerzutnik, sluza¬ cy do wylaczania zarzenia katody sondy w przy¬ padku przekroczenia dopuszczalnego cisnienia oraz w uklad stabilizujacy z dzielnikiem oporowym i osobnym zródlem napiecia.Pomiary wysokiej prózni (od 10—3 do 10—10 Tr) dokonuje sie najczesciej za pomoca sond joniza¬ cyjnych wlaczanych w uklad prózniowy, których dzialanie polega na tyim, ze prad elektronowy ply¬ nacy miedzy zarzona katoda a siatka sondy powo¬ duje jonizacje czasteczek zawartego w niej gazu i przeplyw pradu jonowego w obwodzie kolektora, przy czym wartosc tego pradu jonowego jest pro¬ porcjonalna do wielkosci cisnienia panujacego we¬ wnatrz sondy.Zasadnicza wada znanych dotychczas urzadzen z sonda jonizacyjna i elektronicznym ukladem po¬ miarowym jest .utlenianie sie katody w przypadku przekroczenia w sondzie dopuszczalnej wartosci cisnienia. W celu usuniecia tej wady znane próz- nioimierze jonizacyjne sa zaopatrzone w przekaz¬ niki elektromechaniczne przylaczone na wyjsciu wzmacniacza lampowego i powodujace wylaczanie zarzenia sondy w przypadku wzrostu cisnienia po¬ wyzej wartosci dopuszczalnej. Zasadnicza niedo¬ godnoscia tych urzadzen jest jednak wrazliwosc na. wstrzasy oraz zanieczyszczenia styków przekazni¬ ków mechanicznych jak równiez opalanie sie sty- 2 ków, wplywajace na zmniejszenie niezawodnosci dzialania urzadzenia, zwlaszcza w warunkach eks¬ ploatacji przemyslowej.Inna wada znanych urzadzen do pomiaru wyiso- 5 kiej prózni, w których zarzenie katody sondy jest zasilane z czestotliwoscia sieciowa — sa wibracje katody powstajace w przypadku pracy urzadzenia w poblizu silnych pól magnetycznych. Wibracje te ze wzgledu na niewielka bezwladnosc mechaniczna io katody moga osiagnac stosunkowo znaczna ampli¬ tude i doprowadzic do szybkiego jej zniszczenia.Powyzsze wady i niedogodnosci zostaly znacznie zmniejszone w urzadzeniu do pomiaru wysokiej prózni wedlug wynalazku, które jest zaopatrzone 15 w .elektronowy przerzutnik, sluzacy do wylaczania zarzenia katody w przypadku przekroczenia do¬ puszczalnej wartosci cisnienia, dziejki czemu elimi¬ nuje sie wady stosowanych dotychczas przekazni¬ ków elektromechanicznych oraz w samowzbudny 20 generator lampowy, który dzieki podwyzszonej cze¬ stotliwosci zasilania katody eliminuje powstawanie drgan wymuszonych w przypadku oddzialywania pól magnetycznych.Ponadto urzadzenie wedlug wynalazku jest za- 25 opatrzone w dzielnik oporowy z osobnym zródlem napiecia polaczony z wejsciem wzmacniacza stabi¬ lizujacego prad elektronowy sondy, dzieki czemu zwiekszony spadek napiecia na dzielniku umozli¬ wia uzyskanie znacznie wyzszego stopnia stabili- 30 zacji i zwiekszenie dokladnosci pomiarów. 5013250132 3 Jak wykazaly badania urzadzenie do pomiaru wysokiej prózni wedlug wynalazku ma dzieki po¬ wyzszym cechom niezawodnosc pracy w trudnych warunkach przemyslowych i umozliwia uzyskanie wiejkszej dokladnosci i powtarzalnosci pomiarów 5 w warunkach laboratoryjnych.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku przedstawiajacym uproszczony schemat elek¬ tryczny urzadzenia.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z na- 10 etapujacych zasadniczych zespolów: z sondy joniza¬ cyjnej 1, wzmacniacza pomiarowego 2 z mierni¬ kiem wychylowym 3 i przerzutnikiem bistabilnym 4, z saatlówzbudnego generatora lampowego 5 pod¬ wyzszonej czestotliwosci, dzielnika napiecia 6 oraz 15 z wzmacniacza stabilizujacego 7. 2nana sonda jonizacyjna 1 jest polaczona za po¬ moca szyjki 8 z ukladem prózniowym i zaopatrzona w katode 9 zasilana przez sarniowzbudny generator lampowy 5, w siatfee 10 zasilana napieciem Ul oraz 20 w kolektor jonowy 11, wlaczony na wejscie wzmac¬ niacza pomiarowego 2. Na wyjsciu wzmacniacza 2 jest do niego przylaczony miernik wychylowy 3 wyskalowany w jednostkach mierzonego cisnienia oraz bistabilny przerzutnik lampowy 4, polaczony 25 przez opornik 12 z pierwsza siatka 13 pentody 14 generatora 5. W ofawód katody 9 sondy jonizacyj¬ nej 1 jest wlaczony dzielnik napiecia 6, zlozony z oporników 15 i 16, których wartosci sa tak do¬ brane, aby przy znamionowej wartosci pradu elek- 30 tronowego sondy 1 zapewnic wlasciwy potencjal katody 9, a równoczesnie taki potencjal punktu A dzielnika polaczonego z wejsciem wzmacniacza sta¬ bilizujacego 7, który zapewnia wlasciwy punkt pra¬ cy tego wzmacniacza. 35 Dzielnik oporowy 6 jest przy tym zasilany napie¬ ciem U2 z osobnego zródla napiecia ujemnego wzgledem masy. Wspólczynnik wzmocnienia wzmacniacza 7 ma wartosc znacznie wieksza od jednosci, przy czym wzrost napiecia na jego wejs- *° ciu powoduje spadek napiecia na wyjsciu. Wyjscie wzmacniacza 7 wlaczone na siatke oslonna 17 pen¬ tody 14 generatora, której anoda 19 i pierwsza siat¬ ka 13 jest polaczona z uzwojeniem pierwotnym . transformatora 18, którego isrodek jest zasilany na- 45 pieciem U3. Uzwojenie wtórne transformatora jest natomiast wlaczone w obwód katody 9 sondy joni¬ zacyjnej.Dzialanie urzadzenia do pomiaru wysokiej próz¬ ni wedlug wynalazku opisano ponizej. Katoda 9 50 sondy jonizacyjnej 1 jest zarzona wskutek zasila¬ nia przez samowzbudny generator lampowy 5 o podwyzszonej czestotliwosci, natomiast jej siatka 10 jest zasilana stalym dodatkiem wag1 edem masy napieciem Ul. Wskutek tego miedzy katoda 9 i siatka 55 10 plynie prad elektronowy powodujacy jonizacje czasteczek gazu znajdujacego sie wewnatrz sondy 1.Dodatnie jony sa przyciagane przez kolektor 11 po¬ wodujac w jego obwodzie przeplyw pradu, który zostaje wzmocniony przez wzmacniacz 2, powodu- 60 jac odpowiednie wskazania miernika wychylowe- go 3 wyskalowanego w jednostkach mierzonego cisnienia.Zmiany pradu jonowego powoduja równiez zmia¬ ny potencjalu punktu C na wyjsciu wzmacniacza 2 65 polaczonego z wejsciem przerzutnika 4, który mo¬ ze przyjmowac dwa stany. W przypadku pomiaru cisnienia nizszego od wartosci dopuszczalnej nie wplywajacej na utlenianie sie katody 9 przerzut¬ nik 4 znajduje sie w stanie I, w 'którym napiecie na jego wyjsciu D jest bliskie O zapewniajac wlas¬ ciwe wzbudzanie sie generatora 5 i zarzenie ka¬ tody 9.. Natomiast w przypadku wzrostu mierzonej war¬ tosci cisnienia ponad wartosc dopuszczalna, odpo¬ wiadajaca jej wartosc potencjalu w punkcie C prze¬ kracza próg zadzialania przerzutnika 4, powodujac jego przejscie dó stanu II, w którym napiecie na wyjsciu D jest nizsze od napiecia odciecia pentody 14 generatora 5, powodujac przerwanie jego pracy a tym samym zasilanie katody, chroniac ja przed ewentualnym zniszczeniem. Równoczesnie w son¬ dzie 1 przestaje plynac prad elektronowy i ustaje jonizacja gazu, a tym samym zanika prad jonowy w Obwodzie kolektora 11, zabezpieczajac przed przeciazeniem miernik wychylowy 3.Dzieki zasilaniu katody 9 pradem o podwyzszo¬ nej czestotliwosci eliminuje sie ewentualnosc po¬ wstawania drgan wymuszonych w przypadku gdy oddzialywuja na nia pola magnetyczne.Dzialanie ukladu stabilizacji pradu elektronowe¬ go sondy 1 zlozonego z dzielnika napiecia 6, wzmac¬ niacza stabilizujacego 7 oraz generatora samo- wzbudnego 5 jest nastepujace. Wartosc oporników 15 i 16 dzielnika 6 sa tak dobrane, aby przy zna¬ mionowej wartosci pradu elektronowego sondy 1 za¬ pewnic wlasciwy punkt pracy wzmacniacza 7.W przypadku wzrostu pradu elektronowego sondy 1 rosnie spadek napiecia na oporniku 16 zasilanym stalym potencjalem ujemnym U2, wskutek czego wzrasta potencjal w punkcie A, powodujac równo¬ czesnie zmniejszenie napiecia w punkcie B na wyjsciu wzmacniacza 7, a tym samym obnizenie napiecia na siatce oslonnej 17 pentody 14 genera¬ tora 5 i zmniejszenie mocy dostarczanej przez ge¬ nerator do katody 9 sondy 1. Tym samym powo¬ duje to obnizenie temperatury katody 9 sondy i zmniejszenie wartosci pradu elektronowego do wartosci bliskiej znamionowej. Wskutek tego war¬ tosc pradu elektronowego sondy 1 jest stabilizowa¬ na z duza czuloscia, umozliwiajac uzyskanie wyso¬ kiej dokladnosci pomiaru.Urzadzenie do pomiaru wysokiej prózni z sonda jonizacyjna wedlug wynalazku moze znalezc zasto¬ sowanie zarówno w warunkach przemyslowych jak i w warunkach laboratoryjnych, zwlaszcza do po¬ miaru prózni rzedu 10-3 do 10-10 Tr. PL