[发明专利]带有真空灭弧室内埋电极的真空度检测装置及方法

权利要求书

1.一种带有真空灭弧室内埋电极的真空度检测装置，其特征在于：

所述真空度检测装置位于真空灭弧室(203)的端面盖板上，包括内置电极结构(202)和外置检测装置(201)；

所述内置电极结构(202)包含陶瓷绝缘体(107)，贯穿并焊接在陶瓷绝缘体(107)上的内埋中心发射电极(108)和内埋接收电极(109)；在内埋接收电极(109)端部焊接有接收电极栅片(110)；陶瓷绝缘体(107)的下方焊接有开孔结构的内侧屏蔽罩(111)和外侧屏蔽罩(112)；

所述外置检测装置(201)为真空灭弧室加工完成后再安装，包含外置检测壳体屏蔽结构(104)，固定在外置检测壳体屏蔽结构(104)顶部的无线发射装置(101)；焊接于外置检测壳体屏蔽结构(104)外壁上的无线充电线圈(103)；无线充电线圈(103)通过导线与外置检测壳体屏蔽结构(104)内部上侧的充电/储能电池(102)连接；充电/储能电池(102)通过导线为置于其下方的检测计算部件(105)供电；在检测计算部件(105)下部安装有电极连接端子(106)；

所述检测计算部件(105)包括振荡器、电桥、电流传感器、电压传感器、积分器、参考器、缓冲器和放大器和数据处理器；充电/储能电池(102)之后依次连接有振荡器和电桥，电桥一端连接内埋中心发射电极(108)，另一端连接内埋接收电极(109)，电桥与内置电极结构(202)形成回路，电流传感器串联在回路中，电压传感器并联连接在回路中；积分器连接电流传感器、电压传感器和参考器；参考器依次连接缓冲器和放大器、数据处理器；

外置检测装置(201)与内置电极结构(202)采用分离设计，内置电极结构(202)所包含的所有零部件与真空灭弧室加工为一个整体；应用检测时，将外置检测装置(201)中的检测计算部件(105)下方的电极连接端子(106)与内置电极结构(202)中的内埋中心发射电极(108)和内埋接收电极(109)匹配安装；

在真空度的测量过程中，由充电/储能电池(102)向检测计算部件(105)供电；充电/储能电池(102)经过调节电阻、振荡器和电桥的作用产生脉冲或者振荡电压波形，通过导线施加在内置电极结构(202)中的内埋中心发射电极(108)和内埋接收电极(109)上；由检测计算部件(105)中的电压传感器和电流传感器对内埋中心发射电极(108)和内埋接收电极(109)之间的场致发射电压信号和电流信号进行测量；由积分器对于场致发射能量进行积分处理；由检测计算部件(105)中的参考器对场致发射的电流信号和电压信号以及场致发射单位时间能量进行模数转换，之后再由缓冲器和放大器对信号进行过滤和放大，最后由数据处理器信号进行对比分析，通过对比不同真空度下的标准电流波形和标准电压波形以及标准场致发射单位时间的能量，以此确定真空灭弧室内部的真空度；数据处理器产生的信号，通过无线发射装置(101)发出。

2.根据权利要求1所述的一种带有真空灭弧室内埋电极的真空度检测装置，其特征在于：内埋中心发射电极(108)端部带有轴对称的多极尖端结构，在真空度测量过程中作为电子的发射极；内埋接收电极(109)端部的接收电极栅片(110)为圆筒状结构，在内埋中心发射电极(108)端部的多极尖端结构外围布置，在测量过程中作为电子的接收极；内埋接收电极(109)的数量为2～6个；内埋中心发射电极(108)端部的多极尖端结构距离接收电极栅片(110)内壁的距离d为0.01mm～5mm。

3.根据权利要求1所述的一种带有真空灭弧室内埋电极的真空度检测装置，其特征在于：内侧屏蔽罩(111)和外侧屏蔽罩(112)均带有孔状结构；内侧屏蔽罩(111)被外侧屏蔽罩(112)所包覆；内侧屏蔽罩(111)的开孔与外侧屏蔽罩(112)开孔位置交错布置，电子和微粒不能通过直线运动同时穿过内侧屏蔽罩(111)和外侧屏蔽罩(112)；

内侧屏蔽罩(111)的材料为导磁金属材料，而外侧屏蔽罩(112)为不导磁的金属材料；或者内侧屏蔽罩(111)的材料为不导磁金属材料，而外侧屏蔽罩(112)为导磁的金属材料。

4.根据权利要求1所述的一种带有真空灭弧室内埋电极的真空度检测装置，其特征在于：无线充电线圈(103)为环形结构；无线充电线圈(103)的法线方向与真空灭弧室导电杆的同心圆相切。