Вакуумметры ВМБ-1, ВМБ-2, ВМБ-3

Схема измерительного блока вакуумметра ВМБ-2 приведена на рис. 7. 13. Блок состоит из феррорезонансного стабилизатора напряжения, узлов питания магнитного манометра, измерения давления и электронного реле блокировки по давлению. Ферро-резонансный стабилизатор напряжения, блоки питания манометра и измерения давления в вакуумметре ВМБ-2 аналогичны соответствующим элементам вакуумметра ВМ-1 с той лишь разницей, что он рассчитан на подключение не трех, а одного манометрического преобразователя ММ-8. Схема блокировки по давлению собрана на тиратроне 43 (ТГ1-0,1/1,3). Анодная и накальная цепи тиратрона питаются от феррорезонансного стабилизатора. В анодную цепь тиратрона включено исполнительное реле 35, коммутирующее лампу 20 (сигнал «Плохой вакуум»), переменное напряжение на гнездах «Сеть 220 в» и группу контактов 49 на переключение (на задней стенке шасси). Через эти гнезда может осуществляться питание ионизационных вакуумметров с целью блокировки их при резком повышении давления; к этим гнездам можно подключать и другие приборы или устройства.

На управляющую сетку тиратрона через переключатель 39 с потенциометра 48 подается отрицательное смещение от селенового выпрямителя 13, а положительное напряжение — с потенциометра 47. Управляющее напряжение на сопротивлении 32 определяется разрядным током магнитного манометра, а напряжение на потенциометре 47 создается ионным сеточным током тиратрона и будет появляться только тогда, когда тиратрон открыт.

Узел блокировки работает следующим образом. Задается предел срабатывания реле по давлению, например нижний — ммрт. ст., верхний — 5—10~*мм рт. ст. Когда через сопротивление 32 проходит ток преобразователя, соответствующий нижнему пределу по давлению 10"⁴ мм рт. ст, потенциометром 48 устанавливается такое напряжение на управляющей сетке, при котором тиратрон проводит ток (реле 35 срабатывает, гаснет красный сигнал «Плохой вакуум»),

В этом случае с потенциометра 47 должно сниматься максимальное напряжение. Если ток преобразователя увеличится и достигнет величины, соответствующей верхнему пределу (5-10^-4 мм рт. ст.), нужно потенциометром 47 увеличить отрицательное напряжение на управляющей сетке тиратрона (уменьшить положительную составляющую сеточного напряжения) настолько, чтобы через тиратрон прекратился ток. Реле 35 обесточивается, зажигается сигнал «Плохой вакуум». При дальнейшем увеличении тока преобразователя схема блокировки остается в состоянии «Плохой вакуум». Разница между нижним и верхним пределами срабатывания может быть до 5 единиц одного порядка давления, например, 5-10~⁴-4-1 -10^-4 мм рт. ст. Для предварительной установки пределов вакуумного реле при атмосферном давлении в вакуумметре имеется источник напряжения, селеновый выпрямитель 14 и потенциометр 41. От данного источника напряжения при помощи переключателя 39 через сопротивление 32 и шунты 30 и 31 может быть пропущен ток, эквивалентный току преобразователя в пределах 0—1,2 ма, соответствующий диапазону измеряемых давлений 1-ч-5-10^-5 мм рт. ст.

Блокировку при работе преобразователем ММ-8 можно осуществить только в пределах одного поддиапазона, так как при переходе с одного поддиапазона на другой снимается напряжение с преобразователя и происходит ложное срабатывание. Ложное срабатывание блокировки произойдет также из-за того, что кривые зависимости тока от давления в преобразователе ММ-8 на всех поддиапазонах перекрывают друг друга. Поэтому при использовании данного прибора для блокировки по давлению на любом из трех поддиапазонов необходимо поддиапазон, на котором установлена блокировка, механически фиксировать. Это осуществляется переключателем «Блокировка» 39г в положении «Вкл».

Рекомендуется следующий порядок работы с прибором ВМБ-2. Измерительный блок при помощи кабеля соединяется с преобразователем ММ-8, соединенным вакуумноплотно с обследуемым объектом, и переключатель прибора 39, а, б, в ставится в положение «800 в», а переключатель «Блокировка» —в положение «Выкл». Затем включается вилка сетевого кабеля в сеть 220 в, 50 гц, ставится тумблер «Сеть 220 в» по направлению стрелки, при этом Стрелка прибора отклоняется. Потенциометром 9 «Регулировка напряжения» стрелка прибора устанавливается на риске А.

Переключатель прибора 39, а, б, в следует поставить в положение «/=-/#"²». Когда давление ниже 10² мм рт. ст., переключатель прибора надо перевести в положение «70~²н-/0"³». Если давление в обследуемой системе ниже 10 ~³ мм рт. ст., переключатель прибора устанавливают в положение «2500 в» и вновь переводят стрелку прибора на риску А, затем устанавливают переключатель прибора в положение «10~³~10~³у> и производят отсчет давления (в мм рт. ст.) по соответствующей шкале прибора.

Если давление в обследуемой системе больше 10"³ мм рт. ст., а переключатель прибора находится в положении «2500 в» или «10~³-~10~³», то загорится сигнал 26«Проверить шкалу прибора», и с преобразователя снимается напряжение питания. В этом случае переключатель прибора необходимо перевести на следующий поддиапазон. Сигнал «Проверить шкалу прибора» гаснет, включается напряжение питания преобразователя.

Для включения блокировки по давлению переключатель «Блокировка» 39г надо поставить в положение «Вкл.» и произвести механическую фиксацию поддипазона, на котором установлена блокировка. При включенной блокировке давление можно измерять только в том диапазоне, в котором установлена блокировка.

Настройка реле вакуумной блокировки производится обязательно при атмосферном давлении в обследуемом объеме или при снятой колодке с манометра ММ-8. Настройку осуществляют следующим образом: переключатель «Блокировка» 39г ставят в положение «Установка пределов реле», потенциометр 41 «Установка пределов реле» — в левое крайнее положение; потенциометры «Нижний предел» 47 и «Верхний предел» 48 ставят в крайнее правое положение; при этом должен гореть красный сигнал 20 «Плохой вакуум» (тиратрон заперт).

Потенциометром 41 «Установка пределов реле» стрелку прибора нужно установить так, чтобы ее положение соответствовало нужному (по давлению) пределу срабатывания реле; затем поворачивают влево потенциометр «Нижний предел» до тех пор, пока погаснет красный сигнал «Плохой вакуум». Потенциометром «Установка пределов реле» стрелка прибора поворачивается так, чтобы место ее установки соответствовало верхнему пределу срабатывания реле; потенциометр «Верхний предел» поворачивается влево до зажигания красного сигнала «Плохой вакуум». Для более точного срабатывания блокировки по давлению в заданных пределах необходимо тщательно производить настройку, последовательно регулируя потенциометры «Верхний предел» и «Нижний предел».

Магнитный блокировочный вакуумметр типа ВМБ-3 состоит из измерительного блока и манометрического преобразователя типа ММ-13. Прибор предназначен для измерения давления воздуха и вакуумной блокировки. Вакуумметр может быть использован для работы в лабораторных и производственных условиях. Пределы измерения давлений 2-10²41 -10⁷ мм. рт. ст.

Отсчет давления осуществляется по типовому графику зависимости разрядного тока от давления. Градуировка манометра произведена по сухому воздуху. Реле вакуумной блокировки может быть отрегулировано на срабатывание в любой точке в диапазоне 2• 10²-:-5• 10⁶ мм рт. ст. Вакуумметр ВМБ-3 рассчитан на применение в качестве датчика магнитного манометрического преобразователя типа ММ-13 с пределом измерения 2-10~²н-1 • 10⁷ мм рт. ст.

Измерительная установка вакуумметра (рис. 7. 14) состоит из следующих основных элементов: усилителя постоянного тока, узла блокировки, блока питания и устройства для прогрева анода.

Усилитель постоянного тока предназначен для усиления и измерения ионного тока преобразователя ММ-13, проходящего по входному делителю (сопротивления 79—83). Усилитель постоянного тока выполнен на лампе 95 (6НЗП) по балансной схеме. Регистрирующий прибор 99 включен между анодами лампы в диагональ моста. Переключателем шкал выбирается необходимый предел измерения давления.

Балансировка моста производится потенциометром 94 «Регулировка нуля»; при этом управляющая сетка рабочего триода отключается от входного делителя переключателем 916, поставленным в положение «Установка нуля».

Регулировка чувствительности усилителя осуществляется потенциометром «Калибровка» 105, включенным последовательно с прибором 99 (в диагональ моста).

При калибровке переключателем 916 в положении «Калибровка» на рабочую сетку триода подается калибровочное напряжение с сопротивления 74. Калибровочное напряжение на этом сопротивлении (300 мв) создается за счет прохождения по нему тока 3,7 ма от выпрямителя питания преобразователя напряжением 2500 в, устанавливаемым с помощью реостата 38 и измеряемым прибором 99.

Регулировкой потенциометра «Корректор» 97 производится балансировка усилителя (установка нуля) при смене лампы усилителя 95 (6НЗП).

Узел блокировки по давлению собран на тиратроне 46 (ТГ-3-0,1/1,3), а предварительный усилитель — на двойном триоде 67 (6НЗП). Предварительный усилитель предназначен для усиления входного сигнала, представляющего собой падение напряжения от разрядного тока манометра на входном делителе сопротивлений 75, 76, 77. С анодного сопротивления 65

предварительного усилителя сигнал подается в цепь управляющей сетки тиратрона, в которую включено опорное (исходное) смещение с выпрямителя 20 и положительное напряжение, создаваемое сеточным током тиратрона на сопротивлениях 56 и 57.

В анодную цепь тиратрона включено исполнительное реле 40, коммутирующее сигнал 28 «Плохой вакуум», и переменное напряжение на гнездах 40а (на задней стенке шасси). Через эти гнезда может осуществляться питание приборов, требующих отключения их от питающей сети при резком повышении давления. Кроме того, исполнительное реле имеет одну группу контактов на переключение, соединенных с гнездами 40а на задней стенке шасси. Эта группа контактов может быть использована для коммутации различных цепей или установок, работа которых зависит от величины давления в откачиваемом объекте.

Разрывная мощность контактов данного реле: для цепи постоянного тока с индуктивной нагрузкой не более 2 гн не должна превышать 50 ва, а для цепи переменного тока при напряжении 220 в не более 500 ва.

В случае необходимости коммутирования цепи стоками более 5 а данное реле может быть использовано как промежуточное между внешним, более мощным реле и блоком вакуумной блокировки вакуумметра.

Для предварительной установки пределов срабатывания блокировки в приборе предусмотрен источник тока, эквивалентного разрядному току преобразователя ММ-13. Он регулируется потенциометром «Установка пределов» 59.

Узел блокировки по давлению работает следующим образом. Задаются пределы срабатывания реле по давлению, например нижний 1 • 10³ мм рт. ст. и верхний 5-10³ мм рт. ст. Для этого необходимо при токе манометра, соответствующем давлению 5-10³ мм рт. ст., потенциометром 58 «Верхний» установить такое напряжение на управляющей сетке, при котором тиратрон не проводит ток; реле 40 обесточивается, и зажигается красный сигнал «Плохой вакуум» 28. Когда ток магнитного манометра будет уменьшен и достигнет величины, соответствующей нижнему пределу (1-10^-3 мм рт. ст.), потенцио.летром «Нижний» 57 можно уменьшить отрицательное напряжение на управляющей сетке настолько, чтобы через тиратрон пошел ток. Реле 40 срабатывает, и гаснет красный сигнал «Плохой вакуум».

Разность между нижними и верхним пределами срабатывания реле вакуумной блокировки называется «петлей срабатывания». Минимальная петля срабатывания, которую можно получить в вакуумметре ВМБ-3, — 2—3 единицы одного порядка давления. В блок питания входят феррорезонансный стабилизатор напряжения 14, 15, высоковольтный выпрямитель 51, выпрямитель анодного напряжения предварительного усилителя блокировки 22, 23, 29, 31, 43, 47, выпрямитель анодного напряжения усилителя постоянного тока 25, 26,32, 33, 44, 49 и накальный трансформатор 16. Феррорезонансный стабилизатор напряжения питает накальные цепи всех ламп, высоковольтный трансформатор 39, анодную цепь тиратрона 46, анодные выпрямители для ламп усилителя постоянного тока и предварительного усилителя блокировки.

Высоковольтный выпрямитель собран по схеме удвоения на шести селеновых столбиках типа АВС-6-1000 и двух конденсаторах 63 и 64. Выпрямленное напряжение регулируется по первичной обмотке трансформатора 39: грубо—сопротивлением 34 и плавно— потенциометром «Регулировка напряжения» 38. Для стабилизации напряжения при изменении тока нагрузки выпрямитель нагружен на делитель 86. При напряжении 2500 в ток через делитель равен 3,7 ма.

Напряжение выпрямителя измеряется прибором 99, который переключателем «Измерение напряжения» 103 подключается к шунту 74, рассчитанному на ток 7,4 ма. Следовательно, при напряжении 2500 в стрелка измерительного прибора устанавливается на середине шкалы (риска А). Плюс выпрямителя (2500 в) подается на большой и малый аноды манометра ММ-13 через балластное сопротивление 86.

Накальный трансформатор 16 обеспечивает прогрев анодов манометра ММ-13. Прогрев осуществляется двумя ступенями при помощи коммутации переключателем 11 отводов первичной обмотки трансформатора. Переключателем «Прогрев — измерение» 7 снимается напряжение питания с высоковольтного выпрямителя и включается реле 85, которое подключает к большому аноду вторичную обмотку накального трансформатора.

Заводом-изготовителем рекомендуется следующий порядок работы с вакуумметром ВМБ-3.

При помощи кабеля соединить измерительный блок с преобразователем ММ-13, соединенным вакуумноплотно с обследуемым объемом. Установить переключатель 7 «Прогрев — измерение» в положение «Измерение».

Включить вилку сетевого кабеля в сеть. Поставить переключатель 5 (220 в) по направлению стрелки; при этом должна загореться сигнальная лампочка 19.

Произвести прогрев вакуумметра в течение 15—20 мин. Потенциометром 94 «Регулировка нуля» установить стрелку измерительного прибора на нуль. Измерить напряжение питания преобразователя; для этого переключатель 103 «Измерение напряжения» поставить по направлению стрелки и потенциометром 38 «Регулировка напряжения» установить стрелку измерительного прибора на середину шкалы (риска А).

Поставить переключатель 91 «Род работы» в положение «Калибровка» и потенциометром 105 «Калибровка» (выведенным на переднюю панель под шлиц) произвести калибровку усилителя постоянного тока, установив стрелку измерительного прибора на конец шкалы. В случае необходимости можно осуществить прогрев анода манометрического преобразователя ММ-13 следующим образом: поставить переключатель 11 в положение I и переключатель 7 в положение «Прогрев»; при этом мощность прогрева достигает 40 вт. Поставить тумблер 11 в положение 11; мощность прогрева достигает 80 вт.

Перед настройкой реле вакуумной блокировки необходимо проверить установку нуля и калибровку усилителя. Поставить переключатель 7 в положение «Измерение». Установить потенциометры 57, 58, объединенные позицией «Блокировка» — «Верхний» и «Нижний» пределы, в крайнее правое положение и потенциометр 59 «Установка пределов» — в крайнее левое положение. Поставить переключатель 91 «Род работы» в положение «Установка пределов». Установить переключатели «Измерение» и «Блокировка» на один из диапазонов, соответствующий выбранному диапазону блокировки.

Потенциометром «Установка пределов» (вращая его вправо) установить по измерительному прибору значение тока, соответствующее нижнему пределу давления.

Плавно вращая влево потенциометр «Нижний», погасить красный сигнал «Плохой вакуум» 28. Потенциометром 59 «Установка пределов», вращая его вправо, установить по измерительному прибору значение тока, соответствующее верхнему пределу давления. Плавно вращая влево потенциометр 58 «Верхний», зажечь красный сигнал «Плохой вакуум».

Для более точного срабатывания блокировки по давлению в заданных пределах необходимо настройку производить потенциометрами 57 и 58 «Нижний» и «Верхний» методом последовательной подрегулировки.

При измерении давления необходимо убедиться в правильности установки нуля и калибровки усилителя постоянного тока. Поставить переключатель 91 «Род работы» в положение «Измерение». Переключатель «Измерение» установить в такое положение, при котором отсчет по измерительному прибору будет достаточно хорошим. Давление в измеряемом объекте определяется по градуировочным кривым манометрического преобразователя ММ-13 в соответствии с отсчетом тока по измерительному прибору вакуумметра.

Инверсный магнетронный вакуумметр типа ВИМ-1 предназначен для измерения сверхвысокого вакуума. Вакуумметр состоит из измерительной установки и инверсного магнетронного манометрического преобразователя ММ-14С или ММ-14М.

Диапазон измеряемых давлений 1 •10⁴н-1•10^-12 мм рт. ст., что соответствует диапазону измеряемых токов 1 • 10~⁴н-2-10^-13 а. Диапазон из.меряемых токов разбит на 8 поддиапазонов.