SU771487A1 - Вакуумметр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вакуумной технике , в частности, к магниторазр дным вакуумметрам .

Известные магниторазр дные вакуумметры содержат датчик, резистор, усилитель и высоковольтный выпр митель 1. Измерение вакуума осуществл етс  путем определени  разр дного ионного тока.

К их недостаткам следует отнести ограниченный предел измерени  вакуума. При измерении низкого вакуума величину ионного тока ограничивает резистор, и при дальнейшем понижении вакуума ток в цепи датчика перестает измен тьс , т. е. наступает насыщение датчика, что ограничивает нижний предел измерени  вакуума. При измерении высокого вакуума ионный ток уменьшаетс  с увеличением вакуума, а затем исчезает. Минимальный ток, при котором еще существует тлеющий разр д в датчике , определ ет верхний предел измерени  вакуума при определенном разр дном напр жении .

Близким по технической сущности к предлагаемому вакуумметру  вл етс  вакуумметр , содержащий магнитный электроразр дный манометрический датчик, высоковольтный выпр митель, балластное сопротивление в анодной цепи датчика, измеритель разр дного тока, нелинейные сопротивлени , например варисторы, которые вклю5 чены в анодную цепь датчика 2.

В данном устройстве мерой давлени   вл етс  разр дный ток датчика. В цепь высоковольтного питани  включены балластное и нелинейное сопротивлени , которые ограничивают максимальный ток датчика.

о Величина измер емого вакуума в нижних пределах ограничиваетс  током насыщени  в цепи датчика. Верхний предел измерени  вакуума ограничиваетс  величиной минимального разр дного тока. При повыщении ваку . J ума ток уменьщаетс , и существующий тлеющий разр д в датчике затухает. Дл  его поддержани  необходимо увеличить напр жение , что позволило бы сдвинуть область измерений в сторону более высокого или низкого вакуума, но не расщирить предел из

20 мерений.

Целью насто щего изобретени   вл етс  расширение диапазона измерени  вакуума. Указанна  цель достигаетс  тем, что известный вакуумметр, содержащий усилитель. измерительный прибор и высоковольтный выпр митель , соединенный через балластное сопротивление с электроразр дным манометрическим датчиком, снабжен источником опорного напр жени  и резистивным мостом, одно из плеч которого соединено с выходом источника опорного напр жени , а в противоположное плечо включено балластное сопротивление , при этом смежное плечо моста через усилитель подключено ко входу управл емого высоковольтного выпр мител , а измерительный прибор выполнен в виде вольтметра, подключенного параллельно датчику давлени . На фиг. 1 показана функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - семейство характеристик зависимостей разр дного напр жени  от величинь вакуума при различных значени х тока. Устройство содержит управл емый высоковольтный выпр митель 1, магнитный электроразр дный датчик 2, измеритель напр жени  3, усилительное устройство 4, источник опорного напр жени  5, резистивный мост 6, который выполнен на сопротивлени х 7, 8, 9, 10. Устройство работает следующим образом . При подаче напр жени  с выхода управл емого высоковольтного выпр мител  1 на датчик 2 через балластное сопротивление 7 в датчике 2 возникает разр дный ионный ток, который создает падение напр жени  на сопротивлении 7. Одновременно на сопротивление 9 с выхода источника опорного напр жени  5 подаетс  стабилизированное напр жение . Напр жение сопротивлений 7 и 9 сравниваетс , и сигнал разбаланса снимаетс  с сопротивлени  10 и подаетс  на вход усилительного устройства 4. Когда напр жени  на сопротивлени х 7 и 9 равны, сигнал разбаланса на сопротивлении 10 равен 0. При изменении величины вакуума в датчике 2 измен етс  величина разр дного тока, следовательно , и величина напр жени  на сопротивлении 7. При этом на сопротивлении 10 по вл етс  напр жение разбаланса, которое подаетс  на вход усилительного устройства 4, в котором сигнал усиливаетс , преобразуетс  и подаетс  на вход управл емого высоковольтного выпр мител  1. Выходное напр жение управл емого высоковольтного выпр мител  1 измен етс , разр дный ток в датчике 2 принимает первоначальную величину, а выходное напр жение принимает новое установившеес  значение. Величина разр дного тока задаетс  путем выбора определенной величины стабилизированного опорного напр жени .

С изменением вакуума в датчике 2 величина разр дного напр жени  измен етс  от нул  до максимальной величины, на которую расчитана электрическа  прочность изол ции вакуумметра. Разр дный ток в датчике 2 поддерживаетс  посто нным, каждельна  величина выходного напр жени  выбираетс  с учетом электрической прочности изол ции устройства. Тем самым предлагаемое устройство позвол ет расширить диапазон измерени  вакуума как в нижних, так и в верхних пределах.

Облада  более широким диапазоном измерени  вакуума, предлагаемое устройство может заменить несколько приборов, использующихс  дл  измерени  вакуума.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Вакуумметр, содержащий усилитель, магнитный электроразр дный датчик давлени . дому значению величины вакуума соответствует определенна  величина разр дного напр жени . Зависимость разр дного напр жени  от величины вакуума при неизменном разр дном токе можно представить в следующем виде: и 1-г, + l-rj, где и - выходное напр жение управл емого высоковольтного выпр мител  1; I - разр дный ток; г, -сопротивление датчика 2; г г- сопротивление балластного резистора 7. Произведение I-r - величина посто нна , т. к. ток в цепи датчика 2 при изменении величины вакуума поддерживаетс  посто нным , и величина балластного сопротивлени  7 также остаетс  неизменной. В произведении -г ток также не измен етс  с изменением величины вакуума, а сопротивление датчика 2  вл етс  функцией вакуума, следовательно, выходное напр жение управл емого высоковольтного выпр мител  1 также  вл етс  функцией вакуума U f(p). Эта зависимость однозначна, т. е. дл  конкретного датчика 2 каждому значению величины вакуума соответствует определенна  величина выходного напр жени  управл емого высоковольтного выпр мител  1, что отображено на фиг.
2. 2. Крива  11 зависимости разр дного напр жени  от величины вакуума сн та при разр дном токе 120 мкА, крива  12 - при токе 60 мкА, крива  13 - при токе 30 мкА, крива  14 - при токе 20 мкА, крива  15 - при токе 10 мкА. Предлагаемое устройство позвол ет расширить диапазон измерени  вакуума в сторону повышени  давлени , т. к. при повышении давлени  не наступает насыщени  в цепи датчика 2, поскольку каждому значению давлени  соответствует определенное напр жение управл емого высоковольтного выпр мител  1. Кроме того, при понижении давлени  существующий тлеющий разр д не затухает т. к. автоматически поддерживаетс  определенна  величина разр дного тока путем изменени  выходного напр жени  управл емого высоковольтного вьшр .мител  1. Пре