Магниторазрядный датчик давления

ро 2) Авторы изобретенн В. Н,В. Н. Г, Гужва, ЮЕ. Жестков акулинадион Особ кибе конструкторское бюротики Ленинградскогонического институтаизический научно-исс ехническб дена Лен И,И. Цщ довательс) Заявител олите и НИТОРАЗРЯДНЫИ ВЛЕНИЯ родольно тот маг го магнита, создающего и е магнитное поле, причем э нит может служить одновременно одной из стенок разрядной камеры.В известных манометрах разрядная камера соединяется с откачиваемым объемом, в котором измеряют вакуум, каналами с малой проводимостью, что обуславливает значительную погрей- ность измерений из-эа наличия собственного откачивающего действия манометра. Выполнить эти отверстия большего размера невозможно, так как нарушаются условия существования разряда, поддержания определенного значения тока и его линейной зависимости от давления.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому магниторазрядный манометр открытого типа, содержащий цилиндрические, соосно укреп ленные анод, катод и магнитную систе" му прилегающую к катоду с противопои жной от анода стоооны и выполненную Иэобрентрольн астности иным намагнетт собой ерез ых прочиковдов,анодн ние относится к областиизмерительной техники, вдатчикам для измерения давления в переменном по направлению и величине потока разреженного газа.Известны магниторазрядные датчики давления, которые содержат осесыкетричные катод и анод, расположенные во внутренней полости цилиндрического магнита, создающего осевое магнитное поле. В манометре магнетронного типа анод представляет собой открытый по торцам цилиндр. Катод выполнен в виде двух дисков, соединенных между собой стержнем, расположеоси анода. В датчике инверсноронного типа катод представляе цилиндр с закрытыми торцами, ч центральные отверстия в котор ходит стержневой. анод.Общим признаком для известных датявляется наличие плоских катозакрывающих разрядную камеру с ого цилиндров и цилиндрическо,Г;";"- ---ф871004 20 тивление высокого электрическогонапряжения между ними возникает электрический разряд, ток которого служитмерой давления газа. При низкихдавлениях разряд локализуется вблизианода в кольцевых зонах, где соблюдается взаимная перпендикулярностьэлектрического и магнитного полей,Электроны,осциллирующие вдоль силовых30линий магнитного поля 5 и дрейфующиевокруг осей магнитов 4, движутся каноду 2 лишь в результате редкихионизирующих столкновений с молекулами газа, Образовавшиеся положительные ионы ускоряются к катоду 1.Электроны, потерявшие часть своейэнергии на ионизацию, начинают двигаться по новым обратам, пока непопадают на анод 2. При достаточно низком давлении между катодом 1.и анодом 2 возникает самостоятельный тлеющий разряд, в котором объемный заряд имеет отрицательный знак,столкновения электронов с молекуламигаза редки и разрядный ток мал. Сф увеличением давления тлеющий разрядусиливается и имеет характерные части и малое сопротивление разрядногопромежутка, Расстояние между катодоми анодом выбирается в зависимости от%0 величины магнитного поля, питающегонапряжения, и размеров магнита, Сувеличением этого расстояния диапазонизмерений расширяется в сторону низкого давления. Датчик может представББ лять собой ячейку, магнитная системакоторой состоит из одного магнита,установленного на дне чашеобразногомагнитопровода,в виде набора плоских магнитов, разделенных между собой шайбами из магнитомягкого материала и обращенных одноименными полюсами друг к другу 1 2.Открытость манометра получена путем создания неоднородного поля и выполнения анода в виде сетки, что позволило получить нри наличии собственного отхачивающего действия манометра давление в разрядной камере, практи О чески всегда равное давлению в откачиваемом объеме.Однако применение известного маноиетра для определения динамического цавления (плотности) потока разреженного газа, переменных по величине и направлению, сопряжено с высокой погрешностью измерений и зависимостью его показаний от ориентации.Это связано с тем, что в камере известного манометра давление создается не только падающим потоком, но и отраженным от стенок катода и камеры потоком. Величина давления, создаваемая отраженным потоком, зависит от ориентации датчика. При скосе (непараллельности) падающего потока с противоположной стороны катода образуется затененная зона с аэродинамическим разрежением, размеры которой зависят от размеров катода и величины угла скоса. Это связано с тем, что цилиндрический катод расположен несимметрично по отношению к вектору скорости потока. Величина давления в затененной зоне может отличаться на один-два порядка от падающего потока. Поэтому и показания манометра будут соответствовать давленио потока газа, отличающемуся от истинного.Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения давления (плотности) потока,Эта цель достигается тем, что в известном магниторазрядном датчике давления катод выполнен в вице диска, анод - в виде диска или полусферы, а магнитная система - в виде пластины из магнитопроводящего материала, снабженной полостями со стороны катода, в которых размещены постоянные магниты.На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый датчик давления.Датчик состоит иэ плоского катода 1 и сетчатого анода 2, размещенных взаимно параллельно. К катоду 1 прилегает магнитная система, включающая пластину, из магнигомягкогоматериала - магнитопровод 3, Магнитопровод имеет со стороны катода полости, в которых размещены плоскиепостоянные магниты 4. Глубина полостей равна высоте магнитов 4. Магнитная система образует в пространстве между катодом и анодом неоднородное магнитное поле, силовые линии 5 которого изображены кривыми.Анод 2 укреплен на сетчатых боковых опорах 6 и изолирован от катода 1 изоляторами 7. Сетчатые боковые опоры 6 прозрачны для потокагаза. Датчик работает следующим образом,При подаче между катодом 1 и анодом 2 через ограничительное сопроТакое выполнение катода, анода и магнитной системы .позволило создать плоскостную конструкцию датчика, что устранило экранирующие поток элементы. При перемещении потока разреженного газа вдоль электродов (катода и анода) частицы газа пролетают сквозь камеру практически без отражения, Датчик работает в пролетном режиме. Плотность потока в камере изотропна и соответствует плотности падающего потока. Погрешность измерения в этом случае минимальна и значительно ниже, чем у известного. Изменение направления потока в диапазоне+30 относительно оси датчика со стороны анода не сказывается на величину. давления в камере, так как концентрация частиц газа практически не изменяется, Величина скоса потока не изменяет установившееся давление в камере предлагаемого датчика. 871004 Формула изобретения Магниторазрядный датчик давления,содержащий катод, сетчатый анод имагнитную систему, примыкающую к катоду с противоположной от анода стороны,отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения давления, в нем катод выполнен в виде0 диска, анод - в виде диска или полусферы, а магнитная система - в видепластины из магнитопроводящего материала, снабженной полостями со стороны катода, в которых размещены постоянные магниты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лекк Дж, Измерение давления ввакуумных системах, М., 1966, с. 122,2. Авторское свидетельство СССРУ 637749, кл. С 0121/34, 13.06.77прототип).871004 Составитель Л, Б Т.Маточка Ко ек илиппо нина А.Ференц: акт Подписноемитета СССРоткрытийая наб, и. 4род, ул. Проек каз 8423 В 13 Тираж 910 КИПИ Государственного к о делам изобретений и Москва Жа Раушс ППП "Патент", г. Ужг