RU2561235C1 - Датчик вакуума - Google Patents
Датчик вакуума Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561235C1 RU2561235C1 RU2014117884/28A RU2014117884A RU2561235C1 RU 2561235 C1 RU2561235 C1 RU 2561235C1 RU 2014117884/28 A RU2014117884/28 A RU 2014117884/28A RU 2014117884 A RU2014117884 A RU 2014117884A RU 2561235 C1 RU2561235 C1 RU 2561235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical anode
- disk
- coaxial cylindrical
- cathodes
- disc
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерительной и космической техники и может быть использовано для контроля герметичности космических аппаратов. Техническим результатом изобретения является увеличение электрической прочности и вибростойкости конструкции датчика вакуума. Датчик вакуума содержит корпус, коаксиальный цилиндрический анод, дисковые катоды и магнитную систему, составленную из двух дисковых постоянных магнитов, которые вместе с коаксиальным цилиндрическим анодом и дисковыми катодами размещены в корпусе датчика с отверстиями. Коаксиальный цилиндрический анод выполнен с отверстиями, внутри коаксиального цилиндрического анода на дисковых катодах расположены дисковые постоянные магниты, и каждая пара дисковых катодов и дисковых магнитов скреплена между собой и закреплена внутри цилиндрического анода диэлектрическими держателями. Верхний и нижний диэлектрические держатели выполнены из фторопласта или материала с подобными диэлектрическими свойствами, нижний диэлектрический держатель с клеммами для подачи высокого напряжения установлен на основании, которое прикреплено к корпусу винтами, а воздушные полости между корпусом и верхним диэлектрическим держателем и основанием и нижним диэлектрическим держателем заполнены герметиком. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной и космической техники, может быть использовано для контроля герметичности космических аппаратов (КА) и является усовершенствованием известного устройства, описанного в патенте RU №2427813.
Известный датчик вакуума содержит корпус, коаксиальный цилиндрический анод, дисковые катоды, соединенные центральным стержнем, и магнитную систему, составленную из двух дисковых постоянных магнитов, которые вместе с коаксиальным цилиндрическим анодом и дисковыми катодами размещены в корпусе датчика с отверстиями, коаксиальный цилиндрический анод также выполнен с отверстиями, внутри коаксиального цилиндрического анода на дисковых катодах расположены дисковые постоянные магниты, и каждая пара дисковых катодов и дисковых магнитов скреплена между собой и закреплена внутри цилиндрического анода диэлектрическими держателями (патент RU №2427813, кл. G01L 21/34, от 27.08.2011 г., Бюл. №24).
Недостатком данного устройства является недостаточная вибростойкость конструкции датчика вакуума и недостаточно высокая электрическая прочность клемм для подачи высокого напряжения на электроды датчика вакуума.
Задача, решаемая изобретением, заключается в увеличении электрической прочности и вибростойкости конструкции датчика вакуума.
Ожидаемый технический результат достигается тем, что в датчике вакуума по патенту RU №2427813, содержащем корпус, коаксиальный цилиндрический анод, дисковые катоды, соединенные центральным стержнем, и магнитную систему, составленную из двух дисковых постоянных магнитов, которые вместе с коаксиальным цилиндрическим анодом и дисковыми катодами размещены в корпусе датчика с отверстиями, коаксиальный цилиндрический анод также выполнен с отверстиями, внутри коаксиального цилиндрического анода на дисковых катодах расположены дисковые постоянные магниты, и каждая пара дисковых катодов и дисковых магнитов скреплена между собой и закреплена внутри цилиндрического анода диэлектрическими держателями, верхний и нижний диэлектрические держатели выполнены из фторопласта, нижний диэлектрический держатель с клеммами для подачи высокого напряжения установлен на основании, которое прикреплено к корпусу винтами, а воздушные полости между корпусом и верхним диэлектрическим держателем и основанием и нижним диэлектрическим держателем заполнены герметиком.
На фиг.1 приведена конструкция датчика вакуума.
Датчик вакуума содержит корпус 1, коаксиальный цилиндрический анод 2, катод 3, состоящий из двух металлических дисков 3.1 и 3.2, соединенных между собой металлическим центральным стержнем 3.3, и магнитную систему 4, составленную из двух дисковых постоянных магнитов 4.1 и 4.2, которые вместе с коаксиальным цилиндрическим анодом 2 и катодом 3 размещены в корпусе 1. Корпус 1 и коаксиальный цилиндрический анод 2 выполнены с отверстиями 5 и 6 соответственно. Внутри коаксиального цилиндрического анода 2 на дисковых частях катода 3.1 и 3.2 расположены дисковые постоянные магниты 4.1 и 4.2 соответственно. Катод 3 вместе с дисковыми постоянными магнитами 4.1 и 4.2 зафиксирован внутри цилиндрического анода 2 диэлектрическими держателями 7 и 8. Нижний диэлектрический держатель 7 вместе с клеммами для подачи высокого напряжения 9 и 10 установлен на основании 11, которое прикреплено к корпусу 1 винтами 12. Воздушные полости между корпусом 1 и верхним диэлектрическим держателем 8 и основанием 11 и нижним диэлектрическим держателем 7 заполнены герметиком 13. Кроме того, диэлектрические держатели 7 и 8 выполнены из фторопласта.
Принцип действия датчика вакуума основан на ионизационном разряде в скрещенных магнитном и электрическом полях. Заявленный датчик вакуума в условиях функционирования размещается на элементе поверхности КА в вакуумной среде, с которой датчик связан через отверстия 5 в своем корпусе 1 и отверстия 6 в цилиндрическом корпусе анода 2. Внутри датчика вакуума, в объеме между цилиндрическим анодом 2 и катодом 3 с наложенными на дисковые части катода 3.1 и 3.2 постоянными магнитами 4.1 и 4.2, создается постоянное однородное магнитное поле, поперечное радиальному электрическому полю внутри цилиндрического анода 2, которое возбуждается при подаче на анод 2 высокого (~2,5 кВ) напряжения через высоковольтные клеммы 9 и 10. Сильное электрическое поле вырывает из катода 3 электроны. Индукция магнитного поля Вм устанавливается больше критического значения, препятствующего непосредственному попаданию электрона на анод, соответствующего значению Вм.крит<Вм=0,1 Тл. Поэтому электроны двигаются к аноду 2 не прямолинейно, а по спирали, благодаря чему увеличивается длина их пробега в межэлектродном пространстве. Большая часть электронов на своем пути сталкивается с нейтральными молекулами газа. При этом газ ионизируется, и по цепи анод 2 - катод 3 протекает ионизационный ток разряда. Величина ионизационного тока прямо пропорциональна количеству молекул в разрядном объеме между анодом 2 и катодом 3, а следовательно, и величине давления Р. Таким образом, измеряя величину разрядного тока датчика вакуума, определяют давление среды, окружающей его.
Как известно, в диапазоне давлений 0,3-1,0 мм рт.ст. согласно закону Пашена находится минимум напряжения, необходимого для возникновения разрядного процесса. Он составляет ~300-400 В. Поэтому для исключения возможности возникновения «паразитного» разрядного процесса между клеммами 9 и 10 для подачи высокого напряжения нижняя полость между основанием и нижним диэлектрическим держателем с клеммами для подачи высокого напряжения 9 и 10 заполнена герметиком (компаунд Виксинт ПКФ-68, ТУ38.103508-81). Электрическая прочность этого компаунда составляет 15 кВ/мм и значительно превышает напряжение пробоя воздушного промежутка (2 кВ/мм при нормальном давлении). Этим же герметиком заполнена и верхняя полость, образованная между верхним диэлектрическим держателем 8 и корпусом 1. Это позволяет исключить зазоры между конструктивными элементами датчика вакуума и за счет эластичности герметика значительно повысить вибростойкость датчика вакуума. Предварительные испытания датчика вакуума показали, что герметик (Виксинт ПКФ-68) не влияет на метрологические характеристики датчика в требуемом диапазоне измерения давлений Р=10-2-10-6 мм рт.ст., при этом значительно повышает его вибростойкость (не менее 20g в диапазоне частот от 20 до 2000 Гц) и электрическую прочность.
Claims (1)
- Датчик вакуума, содержащий корпус, коаксиальный цилиндрический анод, дисковые катоды, соединенные центральным стержнем, и магнитную систему, составленную из двух дисковых постоянных магнитов, которые вместе с коаксиальным цилиндрическим анодом и дисковыми катодами размещены в корпусе датчика с отверстиями, коаксиальный цилиндрический анод также выполнен с отверстиями, внутри коаксиального цилиндрического анода на дисковых катодах расположены дисковые постоянные магниты, и каждая пара дисковых катодов и дисковых магнитов скреплена между собой и закреплена внутри цилиндрического анода диэлектрическими держателями, отличающийся тем, что верхний и нижний диэлектрические держатели выполнены из фторопласта, нижний диэлектрический держатель с клеммами для подачи высокого напряжения установлен на основании, которое прикреплено к корпусу винтами, а воздушные полости между корпусом и верхним диэлектрическим держателем и основанием и нижним диэлектрическим держателем заполнены герметиком.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117884/28A RU2561235C1 (ru) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Датчик вакуума |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117884/28A RU2561235C1 (ru) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Датчик вакуума |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2561235C1 true RU2561235C1 (ru) | 2015-08-27 |
Family
ID=54015536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014117884/28A RU2561235C1 (ru) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Датчик вакуума |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2561235C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680672C1 (ru) * | 2018-04-24 | 2019-02-25 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") | Датчик вакуума |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6474171B1 (en) * | 1999-03-24 | 2002-11-05 | The Boc Group Plc | Vacuum gauge |
RU2427813C1 (ru) * | 2010-06-15 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Датчик вакуума |
RU2485465C1 (ru) * | 2012-04-28 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) | Способ изготовления датчика вакуума с наноструктурой и датчик вакуума на его основе |
-
2014
- 2014-04-30 RU RU2014117884/28A patent/RU2561235C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6474171B1 (en) * | 1999-03-24 | 2002-11-05 | The Boc Group Plc | Vacuum gauge |
RU2427813C1 (ru) * | 2010-06-15 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Датчик вакуума |
RU2485465C1 (ru) * | 2012-04-28 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) | Способ изготовления датчика вакуума с наноструктурой и датчик вакуума на его основе |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2680672C1 (ru) * | 2018-04-24 | 2019-02-25 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") | Датчик вакуума |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6019121B2 (ja) | イオン化真空測定セル | |
CN102771196B (zh) | 高频谐振器腔和加速器 | |
CN109075010B (zh) | 冷阴极电离真空计和测量压力的方法 | |
US9041318B2 (en) | Cyclotron | |
RU2016106660A (ru) | Способ определения давления внутри вакуумного выключателя и вакуумный выключатель | |
RU2561235C1 (ru) | Датчик вакуума | |
US4672323A (en) | Device for measuring the internal pressure of an operationally built built-in vacuum switch | |
Fathi et al. | Magnetic field design for a Penning ion source for a 200 keV electrostatic accelerator | |
RU2389990C2 (ru) | Комбинированный ионизационный вакуумметрический преобразователь | |
EP3249677B1 (en) | Miniature ion pump | |
RU2680672C1 (ru) | Датчик вакуума | |
RU2515212C2 (ru) | Высокочувствительный ионизационный вакуумметрический преобразователь | |
Li et al. | Effects of atmospheric-pressure discharge type on ionic wind velocity for needle-to-cylinder electrode | |
KR102499367B1 (ko) | 역 마그네트론 냉음극 이온화 게이지를 위한 양극 전극 차폐물 | |
RU2427813C1 (ru) | Датчик вакуума | |
CN202332716U (zh) | 内置冷阴极规管的真空灭弧室真空度测量装置 | |
Schueller et al. | Influence of the gas volume size on spacer charging in SF6 under DC stress | |
RU2356114C1 (ru) | Запаянная нейтронная трубка | |
CN105679596B (zh) | 一种超高电压真空绝缘装置 | |
JPH1019711A (ja) | 冷陰極電離真空計 | |
Lee et al. | Hydrogen beam extraction of penning ion source for compact neutron generator | |
CN102412089B (zh) | 内置冷阴极规管的真空灭弧室真空度测量装置 | |
RU2682067C2 (ru) | Высокочувствительный ионизационный вакуумметрический преобразователь | |
Yasuoka et al. | Electrode Area Effects of Electrical Breakdown in High-Pressure CO2 | |
RU71468U1 (ru) | Запаянная нейтронная трубка |