Способ измерения рабочей температуры катода косвенного накала

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2.110,77 (21) 253 б 127/18-25с присоединением заявки Йо(51)М, Кл,2 Н 01 7 9/42 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ КАТОДА КОСВЕННОГО НАКАЛАИзобретение относится к электронной технике, в частности к способам,предназначенным для измерения температуры катода косвенного накала приизготовлении и эксплуатации электровакуумных приборов.Известен способ измерения температуры катода пирометрическим способом 1,Однако этот способ не позволяетизмерять температуру катода в приборах с непрозрачной оболочкой или вприборах с прозрачной оболочкой, нопри наличии экранировки катода элементами конструкции.Известен также способ измерениярабочей температуры катода косвенногонакала в электровакуумных приборах(ЭВП) с непрозрачной оболочкой путемизмерения параметров подогревателя,например сопротивления (2).По данным макетов определяют, каким значением сопротивления холодного Ко, и гоРЯчего Н,рр. подогРевате ля соответствует то или иное значение температуры катода, а затем, исходя иэ соответствия этих значений,судят о возможном отклонении температуры катода в приборе от номинальной. Однако существующий способ не позволяет достаточнд точно определять рабочую температуру катода косвенного накала серийных электровакуумных приборов с непрозрачной оболочкой, Это обусловлено тем, что во многих конструкциях катодно-подогревательных узлов (КПУ) разброс температуры катода определяется не разбросом сопротивле" ния подогревателя, а различием в теплоотводе от катода по рубашке и излучением. Поэтому информация, получаемая при определенчи сопротивления холодного и горячего подогревателя, не обеспечивает определение температуры катода с достаточной для практики точностью.Для повышения точности способа оценки рабочей температуры катода косвенного накала в приборах с непрозрачной оболочкой в качестве вышеуказанного параметра подогревателя используют скорость измерения сопротивления подогревателя при включении напряжения накала (Яд) .Кроме того, с целью повышения точ" ности измерения рабочей температуры катода с отношением теплоемкости подогревателя к теплоемкости керна катода729690 в пределах 0,05-0,6, измеряют скорость;изменения сопротивления подогревателя при включении и выключении накала (Я) и сравнивают их с градуировочной зависимостью от этих параметров рабочей температуры катода,На Фиг, 1 показаны кривые, показывающие изменение температуры подогревателя и катода при включении напряжения накала (скорость изменения сопротивления подогревателя определяется на участке АБ), на фиг. 2-кривые изменения температуры подогревателя и катода при выключении напряжения накала (скорость изменения сопротивления подогревателя определяется на участке ВГ) . 5Положительный эффект обусловлен тем, что при разогревании катодноподогревательного узла подогреватель разогревается значительно быстрее, чем керн катода (см. Фиг. 1), После 20 разогревания подогревателя происходит, разогревание катода. При этом происходит дальнейшее увеличение сопротивления подогревателя (см. Участок АБ на фиг. 1), Скорость увеличе" д 5 ния сопротивления подогревателя зави. сит от скорости разогрева керна катода, последняя характеризует теплоотвод от катода (излучением и кондукцией). При охлаждении КПУ скорость охлаждения подогревателя (см, участок ВГ на Фиг. 2) зависит от разности температур подогревателя и катода, теплоемкости подогревателя, теплоотвода от катода. Значения параметров 11 хол г гор. к Яд к Б. (для конкретной конструкции КПУ) несут информацию о величине теплоотвода от КПУ. ПараметРы Вр , БЯ, измеряются при температурах, близких к рабочей, поэтому они несут информацию о теплоотводе 40 излучением и кондукцией, Опыт покаТаблица 1 Т С измеренная 695 747 Т С вычисленная 705 738 б 846 8 853 96 85 10 90,4 йдр (2)пирометромнению (2) дао Т - 2402 йеР Результаты измерени гре Т и вычисленные по ур:6 О ны в табл. 2, Для сравнения с прототипом был определено уравнение, связывающе Т с сопротивлением горячего под вателя (Ко,.) . зывает, что для неэкономичных КПУ скоэффициентом полезного действия(КПД) 10-30 и отношением теплоемкости подогревателя к теплоемкости кернакатода в пределах 0,3-1,0 возможноиспользование только одного параметраЯ . Для экономичных КПУ с КПД 30-70и отношением теплоемкости подогревателя к теплоемкости керна катода 0,51,0 можно использовать только одинпараметр Б . Для КПУ, имеющих отношение теплоемкости подогревателя к теплоемкости керна катода в пределах0,05-0,6, используются все параметры.Экспериментальная проверка способапоказала, что при использовании устройства, позволяющего измерить сопротивление подогрева=еля с погрешностьюне более 0,3, ошибка в определениитемпературы катода не превышает 1015 , что можно считать вполне удовлетворительным.П р и м е р 1, Проводят оценкутемпературы катода на 5 образцах КПУпо предложенному методу. Катод торцовой, диаметром 8,5 мм, КПД 20,а отношение теплоемкости подогревателя к теплоемкости керна катода0,5.Иетодика определения температурыкатода (Т) косвенного накала заключается в следующем,По предварительным измерениям Яи пирометрическим измерениям Т на10 образцах КПУ было определено уравнение регрессии, связывающее Тк с Я,Т = 997,2 - 205,8 Б + 2772,6 Ба (1)Для предложенных 5 образцов КПУбыли замерены величины Я и вычисленыТ по уравнению (1). Для этих же узлов Т замерялась пирометром, Результаты измерений Т пирометром и вычисленные по уравнению (1) приведены втабл, 1.)С измеренная 6 оС нычисленная 7 846 75 828 32 8 ло определено уравненсвязующее Т с В,л егрессии,Яу, Яр,+ 0,24 Бо(Т =45к 0,21 Т ф 5 агре,ь Т= Е -- извНхол.для вольфрама, маттеля,Зде тн иала поункци огрен 0 образцов КПУы Нхол, х Н 2.0 р. хпо уравнениюв Тзамеренаы измерений Тная по уравне 3.ица 3 женных были з Б) Я, (3), Дл пироме пироме нию (3 ерены величи и вычя этиром.ром иданы слена Т же узл езульта вычисле н табл. ем предварительным измерениям Игор.Б Ба и пирометрическим ниям Т, на 15 образцах КПУ быТ С измер. 769 788 783 801 793 783 803 801 810 81 То С нычисл. 766 796 778 798 791 778 801 798 818 80Ь Тк 3 8 5 3 2 5 2 3 8 п оцен- осроненаб) оперативный контрол этапа технологической опе ки катадно-подогренательн температуре катода в гото конечного ции сбор- узлов по 55 м приборе. тоИсточники информации,принятые во внимание при эксп 1, Кудинцена Г.А. и др, Те электронные катоды. М.-Л гия, 1966, с, 27. 2, Никонов Б.П, Техниче ностика катодно-подогреват лов, Электронная техника серия 1, вып. 11 (прототип).формула изобрете тизо- ер 6( бочей темпе- накала впутем иэмеателя, наопсставления 1, Способ измерения р ратуры катода косвенного электровакуумных приборах рения параметров подогре пример сопротивления, и скаельЕ 1 ди 3 1975 Из таблицы 1 и 2 видно, что исользование параметра Б вместо Вар, унеличивает точность более чем нраза. П р и м е р 2. Проводит оценктемпературы катода на 10 образцахКЙУ по предложенному методу. Катоторцовой, диаметр его 2,5 мм, Отншение теплоемкости подогревателятеплоемкости катода 0,25, Методикопределения температуры катода ковенного накала заключается в следу Для данного узла определение Т опареметрам В,л и ;,р согласно прототипу не имеет смысл, так как вэтом случае отклонение от температуры, измеренной пирометром, достигаетдо 100 , Т.е. отдельно эти пареметрыявляются малоинформативными.Использование предлагаемого способа оценки рабочей температуры катодаобеспечинает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:а) воэможность более точнойки рабочей температуры катода квенного накала в приборах с неп Озрачной оболочкой и отбраковкудежных у этих параметров с градуировочной зависимостью от них рабочей температуры, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности определения температуры катода, в качестве указанного параметра подогревателя используют скорость измерениясопротивления подогревателя при включении напряжения накала.2Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью понышения точности измерения рабочей температуры катода с отношением теплоемкости подогревателя к теплоемкостикерна катода н ;ределах 0,05-0,6 изменяют скорость изменения сопротинления подогревателя при включении ивыключении накала и сравнивают их сградуировочной зависимостью от этихпараметров рабочей температуры када,729690 тл Тираж 844 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб