專利名稱：數(shù)顯真空管測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空管測量設備，尤其是一種利用高壓電擊穿特性來測試真空管質(zhì)量的數(shù)顯真空管測試儀。
(2)背景技術目前，檢測真空管的質(zhì)量，只有在生產(chǎn)真空管時，采用真空泵抽氣，用氣壓式真空度測量儀表測量真空管的真空度。對已經(jīng)成型的真空管，除了復雜的撿漏測量方法外，無法測量密閉容器內(nèi)的真空度。未見有關可以對成型真空管產(chǎn)品的質(zhì)量進行檢測的儀器的報道。在礦用機電產(chǎn)品方面，真空管用戶也沒有測量真空管質(zhì)量的設備，無法定期檢測真空管的質(zhì)量。只有當真空管質(zhì)量出現(xiàn)問題，造成重大損失時才進行維修更換，為安全起見，通常采用定期報廢真空管的辦法來確保電器設備的可靠性，無形中淘汰了許多質(zhì)量良好的真空管，造成很大浪費。成都儀器廠生產(chǎn)的真空儀，(見中國儀器設備信息網(wǎng)站www.instrument.com.cn)，型號有ZDZ-1A(萊寶規(guī)管)和ZDZ-52(國產(chǎn)規(guī)管)，測量范圍均為0.1——100000Pa，都是采用測量氣體壓強的方法設計的，無法檢測成品真空管。真空管檢漏儀型號有，ZLS-23，ZLS-24，ZLS-26等，是用氦氣體滲透進行間接測量，其結(jié)構(gòu)和測量方法都十分復雜，而且價格非常昂貴(一臺要幾萬元至十幾萬元以上)。
(3)發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對目前真空度測量的缺陷，提出一種新的真空管質(zhì)量的檢測原理，根據(jù)這一檢測原理提供一種成本低、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便，可以快速檢測真空管質(zhì)量的數(shù)顯真空管測試儀。
本實用新型設有穩(wěn)壓電源、隔離電路、脈沖信號產(chǎn)生電路、升壓整流電路、濾波電路、輸出分壓取樣電路和顯示電路。穩(wěn)壓電源的輸入端外接供電電源，隔離電路的輸入端接穩(wěn)壓電源的輸出端，隔離電路的輸出端接脈沖產(chǎn)生電路，脈沖產(chǎn)生電路的脈沖信號輸出端接升壓整流電路的輸入端，升壓整流電路的輸出端接濾波電路的輸入端，濾波電路輸出端接輸出分壓取樣電路的輸入端，輸出分壓取樣電路的取樣電壓輸出端接顯示電路，輸出分壓取樣電路的輸出電壓輸出端外接被測真空管。所說的顯示電路可采用指針式電壓表，最好采用數(shù)字式電壓表。
真空管的工作原理是由于在密閉真空管內(nèi)缺少導電粒子(離子)和易被電離的導電氣體，因此在高電壓下，非接觸電極間不會產(chǎn)生空氣隙放電電弧，不會影響電荷的正常遷移運動，不易損壞電極板，增大了真空管的繼電電流，提高設備運行的安全可靠性。真空度測量方法的理論依據(jù)是真空度與導電率成反比，真空度越高，放電電弧越小，因此可以用真空度的高低表征高壓導電率的大小。為此，本實用新型提出一種新的真空管質(zhì)量檢測原理，它根據(jù)空氣隙高壓放電電弧是由導電粒子(離子)和導電氣體被電離所產(chǎn)生的原理，采用直接測量真空管電壓擊穿特性的方法，測量真空管的擊穿電壓值，使測量更加快速、有效。不管真空管的真空度數(shù)值大小，只要測得真空管的漏電擊穿電壓高于安全工作電壓(高壓安全系數(shù)乘以額定工作電壓的峰值)，即可確保真空管在標準工作電壓下工作的安全可靠性。本實用新型使得許多高壓真空管的現(xiàn)場檢測變得非常方便迅速，同時由于數(shù)顯真空管測試儀價格低，所以容易普及推廣應用。實踐證明，采用多種其它低成本的升壓電路難以達到如此良好的升壓和控制效果?；蛘咭_到同樣效果，必須采用比較復雜的控制電路，大大提高儀器成本。
(4)
圖1為本實用新型的電路組成框圖。
圖2為本實用新型實施例的電路原理圖。
(5)具體實施方式
如圖1所示，交流電壓輸入后經(jīng)過穩(wěn)壓電源1輸出直流電壓V0，經(jīng)過隔離電路2后送脈沖信號產(chǎn)生電路3，產(chǎn)生上升沿陡峭的脈沖高壓，經(jīng)過升壓整流電路4和濾波電路5后輸出到輸出分壓取樣電路6，其取樣電壓輸出接顯示電路7，并顯示直流高壓V1(或直流電壓V2)。
被測真空管接在V1(或V2)與地之間。接通電源后，顯示電壓表所指示的電壓就是被測真空管的擊穿電壓值。擊穿電壓值越高，說明真空度越高，真空管的質(zhì)量越好。當所測得的擊穿電壓值小于安全工作電壓(高壓安全系數(shù)乘以額定工作電壓的峰值)時，判定真空管不可使用。
本實用新型實施例的電路原理圖由圖2給出。在圖2中，電源模塊DY輸出90V直流電壓，經(jīng)過二極管D1隔離后通過電阻R1給三極管T輸入基極電流，由電感L，電阻R1、R2，電容C1、C2、C3，高壓變壓器B，三極管T組成的脈沖信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生交變脈沖電壓，經(jīng)過高壓變壓器B、整流二極管D2升壓整流和電容C1濾波后輸出20kV直流電壓V1。被測真空管接在V1端(或V2端)與地之間。當被測真空管出現(xiàn)高壓擊穿時，阻抗明顯變低，輸出端的阻抗變化通過升壓變壓器反射到由電感L，電阻R1、R2，電容C1、C2、C3和高壓變壓器B組成的振蕩回路，自動調(diào)整振蕩輸出脈沖的電壓幅度，降低輸出電壓V1，直到建立新的穩(wěn)定平衡。
在圖2中，電源輸出直流電壓V0接二極管D1正極，二極管負極接R1、C3、變壓器B的初級，R1與C1、T的基極相連，T的發(fā)射極與C2、R2相連，T的集電極與C3、變壓器B的初級另一端相連，電感L一端與C1、C2相連，L的中間頭與電阻R2相連，電感L的另一端接地。三極管T工作于導通與截止兩種狀態(tài)，產(chǎn)生上升沿陡峭的脈沖，經(jīng)過升壓整流和C4濾波后輸出20kV直流電壓V1。R3、R4、R5組成輸出分壓取樣電路，V2輸出10kV，電壓表M顯示輸出電壓V1或V2。被測真空管接在V1(或V2)與地之間。顯示電路可采用指針式電壓表，最好采用數(shù)字式電壓表。
在圖2中，各零件的參考型號或數(shù)值如下DY交流220V輸入，60V直流輸出的集成電源模塊；D1IN4007；D2反向耐壓大于30kV的硅粒子整流管；R1、R2、R3、R1、R5的數(shù)值分別為2k、33、200M、200M、1M；C1、C2、C3、C1的數(shù)值分別為0.68、0.47、0.002、0.01μ；L用外徑為8mm的磁環(huán)，直徑為0.47mm的高強度漆包線穿繞140匝，20匝處抽頭；M采用3位半200mV輸入數(shù)字電壓表；B用磁性材料，按1∶15比例升壓設計。
將數(shù)顯真空管測試儀對某些煤礦井下用過的，被淘汰的真空管和新的真空管進行實際測試，發(fā)現(xiàn)確實有少量報廢真空管(約占測量總數(shù)的20％)，在高壓下出現(xiàn)高壓放電電弧。新的真空管和多數(shù)被淘汰真空管質(zhì)量良好，無高壓放電電弧出現(xiàn)。
權利要求1.數(shù)顯真空管測試儀，其特征在于設有穩(wěn)壓電源、隔離電路、脈沖信號產(chǎn)生電路、升壓整流電路、濾波電路、輸出分壓取樣電路和顯示電路，穩(wěn)壓電源的輸入端外接供電電源，隔離電路的輸入端接穩(wěn)壓電源的輸出端，隔離電路的輸出端接脈沖產(chǎn)生電路，脈沖產(chǎn)生電路的脈沖信號輸出端接升壓整流電路的輸入端，升壓整流電路的輸出端接濾波電路的輸入端，濾波電路輸出端接輸出分壓取樣電路的輸入端，輸出分壓取樣電路的取樣電壓輸出端接顯示電路，輸出分壓取樣電路的輸出電壓輸出端外接被測真空管。
2.如權利要求1所述的數(shù)顯真空管測試儀，其特征在于所說的隔離電路采用二極管(D1)。
3.如權利要求1所述的數(shù)顯真空管測試儀，其特征在于所說的脈沖信號產(chǎn)生電路由電感(L)，電阻(R1、R2)，電容(C1、C2、C3)，高壓變壓器(B)，三極管(T)組成，二極管(D1)負極接電阻(R1)、電容(C3)、變壓器(B)的初級，電阻(R1)與電容(C1)、三極管(T)的基極相連，三極管(T)的發(fā)射極與電容(C2)、電阻(R2)相連，三極管(T)的集電極與電容(C3)、變壓器(B)的初級另一端相連，電感(L)一端與電容(C1、C2)相連，電感(L)的中間頭與電阻(R2)相連，電感(L)的另一端接地。
4.如權利要求1所述的數(shù)顯真空管測試儀，其特征在于所說的顯示電路采用數(shù)字式電壓表。
專利摘要涉及一種真空管測量設備，尤其是一種利用高壓電擊穿特性米測試真空管質(zhì)量的數(shù)顯真空管測試儀。設有穩(wěn)壓電源、隔離電路、脈沖信號產(chǎn)生電路、升壓整流電路、濾波電路、輸出分壓取樣電路和顯示電路。供電電源經(jīng)穩(wěn)壓電源、隔離電路、脈沖產(chǎn)生電路后接升壓整流電路的輸入端，升壓整流電路的輸出經(jīng)濾波電路后接輸出分壓取樣電路的輸入端，輸出分壓取樣電路的取樣電壓輸出端接顯示電路，輸出分壓取樣電路的輸出電壓輸出端外接被測真空管。提出一種新的真空管質(zhì)量檢測原理，根據(jù)空氣隙高壓放電電弧是由導電粒子(離子)和導電氣體被電離所產(chǎn)生的原理，采用直接測量真空管電壓擊穿特性的方法，測量真空管的擊穿電壓值，使測量更加快速、有效。
文檔編號G01R31/24GK2612953SQ0325667
公開日2004年4月21日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權日2003年4月29日
發(fā)明者張清辨 申請人:廈門大學