Регулятор температуры термоэмиссионного прибора

(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМОЗМИССИОННОГОПРИБОРА Э 1 Изобретение относится к.автоматическому регулированию тепловых процессов и может быть использовано, вчастности, для регулирования температуры нагретых тел, эмиттирующихэлектроны в вакууме.Известно устройство, в которомподдержание постоянства температурыобъекта нагрева выше 1800 С осуществляется путем регулирования мощ 16ности нагрева 1,Точное регулирование температурыпри этом возможно лишь в том случае,если на объект действуют возмущающиевоздействия связанные только с коЭ15лебанием напряжения сети и изменениемсопротивления нагревателя. Влияниеже других видов возмущающих Факторов (как, например, изменение условий теплообмена объекта с окружающейсредой) указанным устройством некомпенсируются.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является устроиствое в котором контрол тем пературы производится по значению термоэлектронной эмиссии, длядатчик темп.,ратуры выполнен в видеэлектрода, соединенного через нагрузочное сопротивление с положительным полюсом источника стабилизиро"ванного напряжения, отрицательныйполюс которого соединен с объектомнагрева (в данном случае нагревательпечи), Если эмиттирующая электроныповерхность объекта нагрева поликристаллическая или монокристаллическая и применяется высокий вакуум(обезгаживание и другие технологические приемы), то ток эмиссии зависит только от температуры объекта 2.Невыполнение перечисленных условий, а также переход от одного температурного режима на другой приводит к изменению работы выхода эмиттирующей поверхности, что может рас-, сматриваться как возмущение по пара" метру, которое не компенсируется уст3905798 ройством и в значительной степени снижает точность подцержания постоянства температуры.Цель изобретения - повышение точности регулятора температуры, 5Поставленная цель достигается .тем, что регулятор температуры тер- моэмиссионногО прибора содержащий)источник стабилизированного напряжения, к положительному полюсу которо О го подключен один ывод электрода прибора, а к отрицательному один выход датчика тока эмиссии, а также последовательно соединенные блок обратной связи и регулируемый источ ник напряжения, имеет подключенные . к выходу датчика тока эмиссии последовательно соединенные фильтр, логарифмический усилитель.и демодулятор, а также генератор импульсов и моду лятор, вход которого соединен с управляющим входом демодулятора и с выходом генератора импульсов, причем выход демодулятора связан со входом блока обратной связи, а модулятор включен между другими выводами датчика тока эмиссии и электрода прибора.На Фиг. 1 представлена блок-схема регулятора; на фиг. 2 - времен" зо ные диаграммы выходных напряжений,25 Регулятор содержит источник 1 стабилизированног напряжения, электрод 2, модулятор 3, датчик 4 тока эмиссии, генератор 5 импульсов, регулируемый источник 6 напряжения, блок 7 обратной связи, демодулятор 8, фильтр 9 и логарифмический усилитель 10, объект нагрева 1..1 а фиг. 2 принятыследующие обоз" начения; напряжение генератора 5 импульсов-С, датчика 4 тока эмиссии -0 логарифмический усилитель 1 О - О, фильтра 9 -0 и демодуля тора б -0.Контроль температуры в устройстве производится на основании сле-, дующего принципа. Рассматривается система: эмиттирующая электроны поверхность объекта нагрев - электрод. Указанную систему можно представить как эквивалентный диод с вакуумированным межэлектродным промежутком. Тогда наклон начального участка 55 вольтамперной характеристики такого диода в логарифмическом масштабе обратно пропорционален темпера 4туре эмиттирующей электроны поверхности.Регулятор работает следующим образом.С помощью источника 1 и модулятора 3, управляемого генератором 5, в цепи датчика 4 тока эмиссии создается пульсирующий ток эмиссии с объекта нагрева на электрод 2, амплитуда которого попеременно принимает значения 3.1 и 1 (фиг. 2), Причем параметры модулятора и величина управляющего напряжения йг выбирается так, чтобы максимальное значение тока эмиссии 3 соответствовало только начальному участку вольтамперной характеристики эквивалентного диода во всем диапазоне рабочих температур объекта нагрева,Выходной сигнал датчика 4 тока эмиссии 0 усиливается логарифмическим усилителем 10 и в виде напряжения 0 поступает на фильтр 9 (в качестве последнего может использоваться, например, конденсатор), с помощью которого выделяется его переменная составляющая, Амплитуда выходного сигнала фильтра 9 Ур, представляет собой разность логарифмов токов 3 и З и пропорциональна температуре объекта нагрева. Затем переменный сигнал Орэс помощью демодулятора 8, управляемого генератором 5, преобразуется в постоянный и поступает на блок 7 в качестве сигнала ббратной связи. Таким образом, наличие в устройстве модулятора 3 логарифмического усилителя 10, фильтра 9 и демодулятора 8 позволяет производить контроль температуры по наклону началь- ного участка вольтамперной характеристики промежутка эмиттирующая электроны поверхность Объекта нагрева - электрод. Такое техническое решение исключаЕт влияние изменения работы "выхода" материала эмиттирующей поверхности на процесс регулирования и тем самым повышает точность поддержания постоянства температуры объекта нагрева. формула изобретенияФ Регулятор температуры термоэмиссионного прибора, содержащий источник стабилизированного напряжения,9057 к положительному полюсу которогоподключен один вывод электрода прибора, а к отрицательному один вы -вод датчика тока эмиссии, а такжепоследовательно соединенные блок обратной связи и регулируемый источникнапряжения, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышенияточности регулятора, он содержитподключенные к выходу датчика тока 0эмиссни последовательно соединенныефильтр, логарифмический усилительи демодулятор а также генератор импульсов и модулятор, вход которого 98 6соединен с управляющим входом демодулятора и с выходом генератора импульсов, причем выход демодуляторасвязан со входом блока обратной связи а модулятор включен между другими выводами датчика тока эмиссиии электрода прибора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельс во СССРУ 441553, кл. С 05 О 23/9, 1 Ч 72,2. Авторское свидетельство СССРМ 527839, кл. 6 05 О 23/19, 197 Ь905798 Тираж 907 ННИПИ Государственного коиит по делам изобретений и отк 3035, Москва, Ж, Раушска