Электроразрядный датчик давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИЮ И) А З 511 С 01 1. 21/34.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ И С(54) (57) ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫЙ ДАТЧИКДАВЛЕНИЯ, содержащий катод, подключенный к источнику высокого напряжения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности его в работе и расширениярабочего диапазона в сторону высоких давлений, катод выполнен в видежесткого стержня и установлен наоси с возможностью вращения, стержень снабжен по меньшей мере двумяостриями, расположенными на его концах по разные стороны от оси враще-.ния и сориентированными относительно друг друга в противоположных направлениях.ВНИИПИ Заказ 5748/29 Тираж 823 Поддисное Филиал ППП фПвтентф, г.Ущ ород, уд.Проектиаа, 4 1 1107Изобретение относится к технике измерения давлений и может быть использовано для измерения давления, например, в замкнутых объемах, для измерения высоты над уровнем моря и др. в диапазоне давлений 10 - 1 О Па.Известны ионизационные преобразователи, позволяющие измерять давление в диапазоне 10 "- 10 Па 111 .Однако указанные устройства имеют 1 О малый ресурс и надежность работы в области давлений вьнпе 10 Па, а также могут приводить к неоднозначности индикации (определения) давления вследствие того, что градуи ровочная характеристика имеет максимумУкаэанные недостатки устранены в электроразрядных манометрах для измерения величины давления в облас ти давлений менее 10 Па.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электроразрядный датчик давления, содержащий двухэлектродную систему, 25 подключенную к источнику высокого напряжения 23Недостатками известного датчика являются невозможность его работы при высоких давлениях вплоть до 30 атмосферного и малая надежность из-за значительных колебаний объемного заряда, вызывающего скачки измерительного тока, что не только затрудняет индикацию, но и может на 35 рушить нормальную работу манометра.Целью изобретения является повьппение надежности датчика в работе и расширение рабочего диапазона в сторону высоких давлений.Цель достигается тем, что в электроразрядном датчике давления, содержащем катод, подключенный к источнику высокого напряжения, катод выполнен в виде жесткого стержня и установлен на оси с возможностью вращения, стержень снабжен по меньшей мере двумя остриями, расположенными на его концах по разные стороны от оси вращения и сориентированными относительно50 друг друга в противоположных на 021 3правлениях. Радиусы закругления острийвыбираются в диапазоне (10-50 ) мкм,а постоянное отрицательное напряжениев диапазоне (1-10) кВ, что обеспечивает возникновейие у концов острийсильного электрического поля,достаточного для образования коронного,или тлеющего разряда.На чертеже схематически изображенэлектроразрядный датчик давления.Датчик имеет подвижный катод 1,выполненный в виде жесткого стержня,установленного на оси 2 вращения,снабженного остриями 3 и электрическисоединенного с источником 4 высокогонапряженияДатчик работает следующим образом.При подаче на катод 1 высокогонапряжения, например 10 кВ, относительно окружающего пространства, вблизиострий 2 создается сильное электрическое поле, индицируется автоэлектронную эмиссию и коронный или тлеющий разряд. Молекулы газовой среды,захватившие свободные электроны,движутся по направлению от острийпод воздействием электрического поляи увлекают за собой нейтральные молекулы газа. Реактивная сила, действующая на острия по разные стороны отоси вращения, суммируется, создает крутящий момент и вращает катод на оси3. При этом скорость вращения припостоянном напряжении зависит от давления окружающей среды, Таким образом, величина давления определяется поскорости вращения подвижного катода и инициируется однозначно.Датчик обладает ресурсом работы практически ограниченным, только ресурсом работы источника высокого напряжения. При этом надежность работы не зависит от давления и газовогосостава окружающей среды и составляетне менее 1 О ч.Кроме того, градуировочная криваяустройства не имеет максимумовили минимумов, что позволяет просто и однозначно проводить измерения величины давления на всем диапазоне 10 - 10 фЛа.