Ионный датчик

Союз СоветскикСоциалистическихРеслублнк ОП КСАН И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 917235(51)М. Кд. Н О 1 д 21/16 Ржударстеекиый кемктет СССР во делан иаабретенка к открытки(71) Заявит осковский научно-исследовательский инсти туберкулеза Минздрава РСФСР(54) ИОННЫЙ ДАТЧИ биле Изобретение относится к газораз.рядной технике, точнее к приборам,преобразующим переменное электростатическое поле в электрический сигнал, и предназначено преимуществен"но для работы в качестве датчика всчетчиках движущихся предметов.Известен ионный датчик, содержащий стеклянный герметичный баллон,в котором расположены два электрода, Один электрод выполнен в видекольца, а другой - в форме диска, Баллон наполнен смесью газов:неона, аргона и гелия с преобладанием неона.Ионный датчик соединен со стабилизированным источником переменногонапряжения и подключен через резистор к входу усилителя, выход которого соединен с входом счетчика, а выход счетчика подключен к цифровомуиндикатору,Ионный датчик реагирует на изменение электростатического поля иработает в устройстве для подсчета движущихся на дметов 1.Недостатком известного ионногодатчика является то, что он не мо- Южет быть использован для подсчетапредметов, имеющих нейтральный электрический заряд.Известен также ионный датчик, содержащий стеклянный герметичный баллон, заполненный инертным газом,внутри которого расположены дваэлектрода, а с внешней стороныэлектретный элемент.Ионный датчик соединен со стализированным источником переменногонапряжения и подключен через уситель к блоку вычисления, выход которого соединен с регистратором.Известное устройство используется длясчета рентгеновской пленки, однако может быть использовано и для данной целиПри перемещ Секта перед эл235 55 3 917 его поверхности индуцируется электрический заряд, противоположный по знаку заряду электретного элемента, В результате этого происходит изменение электростатического поля,воздействующего на электроды ионного датчика, что приводит к возникновению в межэлектродном пространстве импульса тлеющего разряда, который регистрируется электронной схемой. 121. Данный датчик обеспечивает надежную работу счетчика при контролеобъектов средней и крупной величины,Однако работа прибора резко ухудшает-.ся при подсчете мелких предметов,например, медикаментозных таблеток,что объясняется недостаточной чувствительностью датчика,Цель изобретения - повышение чувствительности ионного датчика,Указанная цель достигается тем,что в ионном датчике, содержащем стеклянный герметичный баллон, заполненный инертным газом, внутри которогорасположены внутренний и внешнийэлектроды, а с внешней стороны -электретный элемент, стеклянный баллон изготовлен в форме тороида, в отверстии которого закреплен кольцевой электретный элемент, которыйогибает внутренний и внешний электроды ионного датчика.Электретный элемент и внешнийэлектрод выполнены в форме полутороида.На фиг. 1 изображен предлагаемыйионный датчик; на Фиг. 2 - разрезА-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрезБ-Б на Фиг. 2; на Фиг. 4 - схемаподключения. ионного датчика к счетчику; на Фиг, 5 - принцип работыионного датчика.Ионный датчик 1 содержит стеклянный герметичный баллон 2, выполненный в Форме тороида, в отверстии 3которого посредством опорных колец4, изготовленных из диэлектрика,закреплен электретный элемент 5,играющий форму полутороида. Внутристеклянного баллона 2; заполненногоинертным газом с преобладанием неона,закреплены два электрода. Ближний кэлектрету 5 электрод 6 имеет формукольца, которое проходит через центртрубки баллона 2, и соединен с внешним вывоДом 7. Дальний от электрета5 электрод 8, выполненный в форме 5 10 15 20 З 5 30 35 ао 45 50 полутороида, проходит эквидистантноэлектроду 6 и имеет внешний вывод 9.Ионный датчик 1 электрически соединен со стабилизированным источником 10 переменного напряжения и подключен через резистор 11 к входуусилителя 12, выход которого соединенс входом, счетчика 13, а выход счетчика подключен к цифровому индикатору14 (фиг. 4) .Ионный датчик работает следующимобразом,Величина напряжения, приложенногок электродам ионного датчика 1, меньше напряжения горения самостоятельно-,го разряда (тлеющего разряда). В ждущемрежиме, когда на электроды ионногодатчика 1 воздействует постоянноеэлектростатическое поле электретногоэлемента 5, в межэлектродном пространстве ионного датчика происходиттемновой разряд, для которого ха рактерны ничтожно малые токи 1 О Л(Фиг. 5, а). Если электретный элемент 5 имеет отрицательный заряд,то при прохождении объекта, напримермедикамантозной таблетки 15, черезотверстие 3 тороидального баллона 2на ее поверхности индуцируется положительный заряд (фиг. 5,б). Положительное электростатическое поле таблетки 15 воздействует на электродыионного датчика 1, поэтому влияниеотрицательного электростатическогополя электретного элемента 5 нейтрализуется. При этом в результате электрической индукции электроны с поверхности одного из электродов эмиссируются в межэлектродную зону ионного датчика, что вызывает лавиннуюионизацию газа и тлеющий разряд 16.Так как напряжение питания ионногодатчика 1 меньше напряжения горениятлеющего разряда, при удалениитаблетки 15 от ионного датчика 1,когда на его электроды вновь влияетотрицательный потенциал электретногоэлемента 5, тлеющий разряд гаснет(фиг. 5,в). Импульс тлеющего разрядасоздает падение напряжения. на резисторе 11 и вызывает срабатывание сцетчика 13, что регистрируется индикатором 14. Увеличение чувствительности ионно-. го датчика происходит за счет того, что прибор воспринимает сигнал от всей поверхности исследуемого объекта, а не от части поверхности. Это5 91723 достигается круговой диафрагмой направленности нового датчика и фокусировкой .электростатического поля электретным элементом, выполненным в форме однополостного гиперболоида.формула изобретения1. Ионный датчик, содержащий стек О лянный герметичный баллон, заполненный инертным газом, внутри которого расположены внутренний и внешний электроды, а с внешней стороныэлектретный элемент, о т л и ч а ю - 15 щ и й с я тем, что, с целью повыше 5 6ния чувствительности, стеклянныйбаллон изготовлен в форме тороида,в отверстии которого закреплен коль"цевой электретный элемент, которыйогибает внутренний и внешний электроды ионного датчика.2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что электретный элемент и внешний электрод выполнены вформе полутороида.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 591888, кл. 6 06 М 7/06, 1976.2, Авторское свидетельство СССРй 639526, кл. А 61 В 5/10, 1977,