袖珍高压真空管测试仪 (1)技术领域
本发明涉及一种真空管测量设备，尤其是一种利用高压电击穿特性来测试真空管质量的袖珍高压真空管测试仪。
(2)背景技术
目前，检测真空管的质量，只有在生产真空管时，采用真空泵抽气，用气压式真空度测量仪表测量真空管的真空度。对已经成型的真空管，除了复杂的捡漏测量方法外，无法测量密闭容器内的真空度。未见有关可以对成型真空管产品的质量进行检测的仪器的报道。在矿用机电产品方面，真空管用户也没有测量真空管质量的设备，无法定期检测真空管的质量。只有当真空管质量出现问题，造成重大损失时才进行维修更换，为安全起见，通常采用定期报废真空管的办法来确保电器设备的可靠性，无形中淘汰了许多质量良好的真空管，造成很大浪费。成都仪器厂生产的真空仪，(见中国仪器设备信息网站：www.instrument.com.cn)，型号有ZDZ-1A(莱宝规管)和ZDZ-52(国产规管)，测量范围均为0.1-100000Pa，都是采用测量气体压强的方法设计的，无法检测成品真空管。真空管检漏仪的型号有ZLS-23，ZLS-24，ZLS-26等，是用氦气体渗透进行间接测量，其结构和测量方法都十分复杂，而且价格非常昂贵(一台要几万元至十几万元以上)。
(3)发明内容
本发明的目的在于针对目前真空度测量的缺陷，提出一种新的真空管质量地检测原理，根据这一检测原理提供一种成本低、结构简单、携带方便，可以快速检测真空管质量的袖珍高压真空管测试仪。
本发明设有稳压电源、隔离电路、脉冲信号产生电路、升压整流电路、滤波电路、输出分压取样电路和显示电路。稳压电源的输入端外接供电电源，隔离电路的输入端接稳压电源的输出端，隔离电路的输出端接脉冲产生电路，脉冲产生电路的脉冲信号输出端接升压整流电路的输入端，升压整流电路的输出端接滤波电路的输入端，滤波电路输出端接输出分压取样电路的输入端，输出分压取样电路的取样电压输出端接显示电路，输出分压取样电路的输出电压输出端外接被测真空管。
真空管的工作原理是：由于在密闭真空管内缺少导电粒子(离子)和易被电离的导电气体，因此在高电压下，非接触电极间不会产生空气隙放电电弧，不会影响电荷的正常迁移运动，不易损坏电极板，增大了真空管的继电电流，提高设备运行的安全可靠性。真空度测量方法的理论依据是真空度与导电率成反比，真空度越高，放电电弧越小，因此可以用真空度的高低表征高压导电率的大小。为此，本发明提出一种新的真空管质量检测原理，它根据空气隙高压放电电弧是由导电粒子(离子)和导电气体被电离所产生的原理，采用直接测量真空管电压击穿特性的方法，测量真空管的击穿电压值，使测量更加快速、有效。不管真空管的真空度数值大小，只要测得真空管的漏电击穿电压高于安全工作电压(高压安全系数乘以额定工作电压的峰值)，即可确保真空管在标准工作电压下工作的安全可靠性。本发明使得许多高压真空管的现场检测变得非常方便迅速，同时由于袖珍高压真空管测试仪价格低，所以容易普及推广应用。实践证明，采用多种其它低成本的升压电路难以达到如此良好的升压和控制效果。或者要达到同样效果，必须采用比较复杂的控制电路，大大提高仪器成本。
(4)附图说明
图1为本发明的电路组成框图。
图2为本发明实施例的电路原理图。
(5)具体实施方式
如图1所示，交流电压输入后经过稳压电源1输出直流电压V0，经过隔离电路2后送脉冲信号产生电路3，产生上升沿陡峭的脉冲高压，经过升压整流电路4和滤波电路5后输出到输出分压取样电路6，其取样电压输出接显示电路7，并显示直流高压V1(或直流电压V2)。
被测真空管接在V1(或V2)与地之间。接通电源后，显示电压表所指示的电压就是被测真空管的击穿电压值。击穿电压值越高，说明真空度越高，真空管的质量越好。当所测得的击穿电压值小于安全工作电压(高压安全系数乘以额定工作电压的峰值)时，判定真空管不可使用。
本发明实施例的电路原理图由图2给出。在图2中，电源模块DY输出90V直流电压，经过二极管D1隔离后通过电阻R1给三极管T输入基极电流，由电感L，电阻R1、R2，电容C1、C2、C3，高压变压器B，三极管T组成的脉冲信号产生电路产生交变脉冲电压，经过高压变压器B、整流二极管D2升压整流和电容C1滤波后输出50kV直流电压V1。被测真空管接在V1端(或V2端)与地之间。当被测真空管出现高压击穿时，阻抗明显变低，输出端的阻抗变化通过升压变压器反射到由电感L，电阻R1、R2，电容C1、C2、C3和高压变压器B组成的振荡回路，自动调整振荡输出脉冲的电压幅度，降低输出电压V1，直到建立新的稳定平衡。
在图2中，电源输出直流电压V0接二极管D1正极，二极管负极接R1、C3、变压器B的初级，R1与C1、T的基极相连，T的发射极与C2、R2相连，T的集电极与C3、变压器B的初级另一端相连，电感L一端与C1、C2相连，L的中间头与电阻R2相连，电感L的另一端接地。三极管T工作于导通与截止两种状态，产生上升沿陡峭的脉冲，经过升压整流和C4滤波后输出50kV直流电压V1。R3、R4、R5组成输出分压取样电路，V2输出25kV，电压表M显示输出电压V1或V2。被测真空管接在V1(或V2)与地之间。显示电路可采用指针式电压表或数字式电压表。
在图2中，各零件的参考型号或数值如下：
DY：交流220V输入，90V直流输出的集成电源模块；D1：IN4007；D2：反向耐压大于80kV的硅粒子整流管；R1、R2、R3、R4、R5的数值分别为：2k、33、500M、500M、1M；C1、C2、C3、C4的数值分别为0.68、0.47、0.002、0.01μ；L用外径为8mm的磁环，直径为0.47mm的高强度漆包线穿绕140匝，20匝处抽头；M采用50μA表头；B用磁性材料，按1∶25比例升压设计。
将袖珍高压真空管测试仪对某些煤矿井下用过的，被淘汰的真空管和新的真空管进行实际测试，发现确实有少量报废真空管(约占测量总数的20％)，在高压下出现高压放电电弧。新的真空管和多数被淘汰真空管质量良好，无高压放电电弧出现。