книги / Электрооборудование электровакуумного производства

ляют измерение амплитуды прямого или обратного напряжения анода. Амплитуду импульса тока анода из­ меряют, подключая осциллограф к смотровому резисто­ ру ROM, в качестве которого применяется безындуктивный измерительный резистор. По осциллограмме вычис­ ляют крутизну нарастания фронта импульса тока анода по формуле

где /а— амплитуда импульса тока анода, А; ТфР — дли­ тельность нарастания тока анода на переднем фронте импульса от 0 до 70% амплитуды тока, мкс.

Импульсное падение напряжения между анодом и катодом определяют при нагрузке прибора максималь­ ным импульсным током анода по осциллографу, вклю­ ченному параллельно испытываемому прибору (по пло­ скому горизонтальному участку осциллограммы).

Аналогично производят измерение параметров сеточг ного импульса. Амплитуду импульса напряжения сетки измеряют в режиме холостого хода (на сеточных клем­ мах без испытываемого прибора) осциллографом или ламповым вольтметром. Из осциллограммы импульса напряжения сетки определяют крутизну нарастания фронта по формуле

ТфР — длительность нарастания напряжения сетки на пе­ реднем фронте импульса от 10 до 80% амплитуды, мкс.

Амплитуду тока сетки определяют при отсутствии тока анода по осциллограмме падения напряжения на калиброванном резисторе или расчетным путем по фор­ муле

уменьшающей амплитуду выходного импульса в 2 раза, Ом.

Длительность импульса тока анода и длительность импульса напряжения сетки отсчитываются на уровне

261

50% соответствующей осциллограммы. Частоту следова­ ния импульсов определяют сравнением с любым источ­ ником сигналов калиброванной частоты. Периодическую нестабильность (разброс во времени фронта тока анода от импульса к импульсу) определяют по ширине размы­ тия переднего фронта импульса тока анода на уровне не менее 20 и не более 50% амплитуды импульса тока. Время запаздывания импульса тока анода по отношению к импульсу напряжения сетки определяют по осцилло­ граммам одним из следующих методов:

а) как время между началом импульса напряжения сетки и началом импульса тока анода (осциллограмма напряжения сетки и тока анода);

б) как время между началом импульса напряжения сетки и реакцией сеточной цепи на появление тока ано­ да (осциллограмма напряжения сетки).

Устойчивость работы импульсного тиратрона при пре­ дельно допустимых параметрах согласно таблице пре­ дельно допустимых эксплуатационных режимов прове­ ряется в схеме линейного модулятора. Время и после­ довательность испытаний указываются в стандартах на отдельные типы приборов. В процессе испытания не должно наблюдаться срывов или переходов на понижен­ ную или повышенную частоты. Переход на повышенную или пониженную частоту определяют с помощью прибо­ ра, измеряющего средний ток анода. В случае срыва им­ пульсной работы проводятся повторные испытания. При срыве импульсной работы при повторных испытаниях приборы бракуются. Для фиксации срыва импульсной работы в цепи анода прибора устанавливается реле ма­ ксимального тока, отрегулированное на двукратный за­ пас по току анода (на схеме не показано).

И С П Ы Т А Н И Я Э В П Н А Д О Л Г О В Е Ч Н О С Т Ь

Одной из основных характеристик любого электро­ вакуумного прибора является долговечность, т. е. спо­ собность сохранять в пределах норм ТУ электрические параметры, механическую и климатическую устойчивость и другие свойства, обеспечивающие нормальную рабо­ тоспособность прибора, на протяжении определенного отрезка времени в эксплуатационном режиме. Долговеч­ ность современных приборов в зависимости от их назна­ чения может быть от нескольких десятков часов до не-

262

скольких десятков (и даже сотен) тысяч часов. Сегодня еще не найдено способа проведения кратковременных испытаний, эквивалентных по результатам длительным испытаниям. Проведение столь длительных испытаний имеет свои отрицательные стороны, в частности, резуль­ таты испытаний долговечности уже не могут быть исполь­ зованы для корректировки технологического процесса изготовления данной партии, так как эти результаты по­ лучены уже после окончания процесса изготовления и могут использоваться только при изготовлении после­ дующих партий. Оборудование, предназначенное для проведения испытаний на долговечность, должно обла­ дать повышенной надежностью и повышенным сроком службы, либо при невозможности обеспечения срока службы, большего, чем долговечность испытываемого прибора, должна быть обеспечена повышенная ремонто­ способность, например, применением блочной конструк­ ции с легкосменными блоками. Для электронных мало­ мощных ламп согласно ГОСТ 3839-70 (методы испыта­ ний на долговечность) устанавливается проведение испытаний на долговечность в номинальном электриче­ ском режиме. Режим испытаний может быть при нор­ мальной температуре как непрерывным, так и прерыви­ стым (цикличность 55 мин — включено, 5 мин — отклю­ чено) , а при повышенной температуре испытания проводят в непрерывном режиме. Стабильность электрическо­ го режима при испытании в прерывистом режиме не должна быть хуже 2% для напряжения постоянного тока управляющей сетки и не хуже 5% для напряжений на остальных электродах. Рекомендуется проводить испытания на долговечность ламп с катодом косвенного накала с автоматическим напряжением смещения. Дли­ тельность испытаний при нормальной и повышенной температуре окружающей среды, периодичность испы­ таний, метод отбора ламп, количество ламп должны соответствовать ГОСТ 7428-63 или ОТУ. Параметры — критерии годности конкретных типов ламп при испыта­ нии на долговечность и их предельные значения указы­ ваются в стандартах или ТУ. Основными параметрамикритериями считаются:

а) крутизна характеристики и обратный ток управ­ ляющей сетки — для ламп усилителей напряжения;

б) выходная мощность и обратный ток управляющей сетки — для ламп усилителей мощности;

263

в) анодный ток или крутизна характеристики и об­ ратный ток управляющей сетки — для регулирующих ламп;

г) выпрямленный ток или вентильная прочность — для диодов и кенотронов.

При нормальной температуре окружающей среды из­ мерения параметров-критериев производят через 96, 192, 400, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 ч и далее через каждые 1000 ч. Измерение параметров-критериев при испытании на долговечность при повышенной темпера­ туре окружающей среды производят: первое — при нор­ мальной температуре (на 0 ч), второе — через 0,5—2 ч при достижении заданной температуры, последующие — через 48, 96, 192, 300, 400, 500 ч и далее через каждые 250 ч. Испытания ламп на долговечность при повышен­ ной температуре окружающей среды проводят при одной из следующих температур: 70, 85, 100, 125, 155, 200°С, при этом в установке должны быть сигнализация нарушения теплового режима испытания и аварийная защита ламп от перегрева. В процессе испытания ламп допускается временное отключение напряжения для ре­ монта испытательной установки и снятия ламп на изме­ рение. Допускается проведение измерений без снятия ламп непосредственно на установке испытания на долго­ вечность. Оборудование для проведения испытаний на долговечность обычно выполняется в вертикальной ком­ поновке и представляет собою многогнездную конструк­ цию для размещения испытываемых приборов, снабжен­ ную необходимыми для создания требуемого режима испытаний стабилизированными источниками питания и другими устройствами, необходимыми для проведения испытаний. Для управления и контроля режимов испы­ таний на пульт управления выносятся необходимые из­ мерительные приборы и органы управления. Для про­ ведения испытаний на долговечность при повышенной температуре в испытательном оборудовании предусма­ триваются либо камеры-печи с автоматическим поддер­ жанием заданной температуры, либо термостаты, внутри которых размещаются испытываемые приборы. Требо­ вания к испытательным установкам, предназначенным для испытаний ламп на долговечность при нормальной и повышенной температурах окружающей среды, опре­ деляются стандартами ГОСТ 8089-63 и 3839-70. Указан­ ные стандарты предъявляют определенные требования

264

к монтажу (выполнение подводки питания к ламповым панелям без падения напряжения на участке, не кон­ тролируемом измерительным прибором; применение за­ щитных или буферных элементов для предохранения испытываемых приборов от случайных перегрузок; при­ менение устройств автоматического снятия напряжений с электродов испытываемых ламп при аварийном отклю­ чении напряжения управляющей сетки; предупреждение возникновения паразитной генерации испытываемых ламп; безразрывность цепей питания при контроле па­ раметров-критериев и т. д.) и отдельным элементам установок (например, оговариваются допускаемые от­ клонения от номинального значения для резисторов в цепи катода для получения автоматического смеще­ ния и для резисторов, установленных в цепях других электродов), а также требования к электроизмеритель­ ным приборам. Так, в установках для измерения пара­ метров электроизмерительные приборы должны быть не ниже класса 1,0 для приборов постоянного тока, по ко­ торым устанавливается и контролируется режим испы­ тания, и не ниже класса 1,5 для приборов переменного тока соответственно. Установки для проведения испы­ таний на долговечность в большинстве случаев выпол­ няются без специального устройства для измерения па­ раметров испытываемых приборов, так как наличие такового приводит к сильному усложнению и удорожа­ нию установок из-за сложной системы коммутации. Для проведения измерений параметров без снятия испыты­ ваемых приборов с испытательного оборудования на долговечность в последних предусматривается возмож­ ность проведения таких измерений с помощью выносной аппаратуры. В качестве такой аппаратуры используется передвижная малогабаритная измерительная аппарату­ ра без источников питания испытываемого прибора. Пе­ редвижная измерительная аппаратура позволяет прово­ дить измерения в процессе испытания при использовании собственных источников питания и может поочередно обслуживать целую группу оборудования для испыта­ ний на долговечность. Значение, которое имеют испыта­ ния на долговечность как одного из основных сдаточных параметров, достаточно велико, причем достоверность результатов испытаний должна быть очень высокой, так как перепроверка затруднительна из-за длительности испытаний. Характерной чертой испытательного оборудо­

265

вания на долговечность является максимальная автома­ тизация процесса испытания с целью исключения оши­ бок субъективного характера. Оптимизация режима испытаний достигается не только применением стабили­ зированных источников питания и автоматических си­ стем поддержания заданной температуры в камерах тепла. Это также достигается применением специальных устройств, автоматически поддерживающих оптималь­ ный заданный режим испытания по току или мощности вне зависимости от ухода или разброса параметров испытываемого прибора, а также использованием раз­ личных аварийных автоматических систем защиты с восстановлением режима в случае устранения причи­ ны, вызвавшей срабатывание такой системы, напри­ мер, однократный (случайный) пробой в высоко­ вольтном приборе «ли срыв работы газоразрядного при­ бора, что двпускается по ТУ. При испытании элек­ тронно-лучевых трубок, в частности кинескопов, кроме стабилизации режима по напряжениям на электродах (что достигается использованием стабилизированных источников питания), в катодную цепь каждой испыты­ ваемой трубки включается стабилизатор тока катода. Вне зависимости от эмиссионной способности катода и ее изменения в процессе длительных испытаний такой стабилизатор поддерживает заданную плотность луча, сохраняя неизменную нагрузку люминофора. Такой ста­ билизатор представляет собой усилитель постоянного тока с высоким коэффициентом усиления (не менее 100), на вход которого поступает управляющий сигнал в виде напряжения, пропорционального величине катодного то­ ка. Выходной сигнал усилителя поступает в цепь моду­ лятора испытываемой трубки, противодействуя измене­ нию катодного тока. Одна из схем стабилизатора катод­

рис. 3-24. Сеточное смещение лампы усилителя постоян­ ного тока (УПТ) определяется разностью двух напря­ жений. Одно получено как результат прохождения ка­ тодного тока через резистор, установленный в катодной цепи ЭЛТ, и является управляющим сигналом, пропор­ циональным изменению величины катодного тока. Вто­ рое—’регулируемый потенциал управляющей сетки лам­ пы УПТ, позволяет устанавливать заданное значение тока стабилизации и является опорным напряжением,

266

с которым сравнивается напряжение, вызванное про­ хождением тока ЭЛТ через катодный резистор. В анод­ ную цепь лампы УПТ включен источник постоянного напряжения, позволяющий перевести выходной сигнал усилителя в область рабочих напряжений на модулято­ ре трубки (встречное включение источника). Так как сигнал изменения катодного тока трубки поступает в се-

Рис 3-24. Схема стабилизатора тока катода ЭЛТ.

точную цепь лампы УПТ, а выходной сигнал снимается с ее анода, то последний оказывается перевернутым на 180° и усиленным по отношению к входному сигналу. Таким образом, система стабилизации тока катода ЭЛТ построена на применении обратной связи, в цепь которой включен усилитель с высоким коэффициентом усиления.

ОСОБЕННОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛТ

При проведении испытаний ЭЛТ подача высокого на­ пряжения без включения развертывающего устройства, а также отказ в работе развертывающего устройства без принятия специальных мер защиты приводят к прожига­ нию люминофора на экране неподвижным лучом. В ка­ честве одной из мер защиты экрана ЭЛТ от выгорания люминофора при отказе развертывающего устройства может служить специальная схема, разрешающая вклю­ чение высокого напряжения только при наличии выход­ ного развертывающего напряжения и выключающая высокое напряжение при отсутствии развертывающего напряжения. Наиболее простой вариант такой защиты

267

строится на преобразовании с помощью детектора выход­ ного развертывающего напряжения в напряжение посто­ янного тока, являющееся разрешающим сигналом для порогового устройства включения высокого напряжения. Однако такие системы защиты имеют ограниченную область применения. На испытательном оборудовании для измерения электрических параметров такие системы не применяются, так как они не позволяют проводить измерений с использованием метода сжатия растра (на­ пример, при определении разрешающей способности) или при необходимости выключения развертывающего устройства (например, проверка положения несведенных лучей и тангенциального смещения синего луча относи­ тельно сведенных зеленого и красного лучей для кине­ скопа, предназначенного для цветного телевидения). Для защиты экрана при работе с высоким напряжением и выключенной развертке предпочтительнее применять за­ светку экрана кратковременными импульсами, подавае­ мыми в закрытый модулятор. В этом случае может быть получена относительно высокая яркость пятна при не­ значительной средней нагрузке люминофора. Схема им­ пульсного стабилизатора тока катода ЭЛТ, обеспечива­ ющего такой режим работы со скважностью 1000 при длительности импульса 50 мкс, показана на рис. 3-25. Она предназначена для проведения испытаний кинескопа 59ЛКЗЦ и дает возможность проводить необходимые измерения при выключенной развертке в условиях, без­ опасных для люминофорного покрытия экрана. Высокая плотность энергии в луче может быть использована для «лечения» некоторых видов брака в электронно-лучевых трубках. Причиной одного из видов брака цветной электронно-лучевой трубки, который выявляется в го­ товой трубке на стадии окончательной проверки, служит засорение отверстий в маске различными посто­ ронними частицами, что приводит к появлению на за­ свеченном экране темных точек. Отклоняющую систе­ му переключают на питание от источника тока с раз­ дельным регулированием тока через строчные и кадро­ вые катушки. Трубка работает в режиме малых токов и расфокусирована. Изменением тока в отклоняющей системе возможно переместить луч в любую точку экра­ на. Расфокусированное пятно подводится под черную точку, увеличением тока (достигается открытием труб­ ки по модулятору) и изменением фокусировки в плоско­

208

сти маски добиваются исчезновения черной точки. Про­ жиг инородных тел электронным лучом дает положи­ тельные результаты и введен в технологический процесс изготовления цветного кинескопа.

Электронно-лучевые приборы составляют группу при­ боров, измерение параметров которых связано с опреде­ ленными трудностями, вызванными сложностью конст­ рукции прибора и как следствие этого взаимосвязанно­ стью различных параметров между собой, а также техническими трудностями измерения отдельных парамет­ ров и необходимостью измерения большого количества

к^ООк

электрических и светотехнических параметров. Автома­ тизация процесса измерения отдельных параметров так­ же связана с большими техническими затруднениями. Поэтому в опытном и мелкосерийном производстве до сих пор предпочитают пользоваться специализированны­ ми установками для испытаний отдельных приборов

269

с ручным управлением, позволяющим проводить более детальное обследование проверяемого прибора без ка­ ких-либо изменений в схеме оборудования, что пред­ ставляет некоторые преимущества при отработке техно­ логии изготовления прибора. Это не означает, что авто­ матизация не применяется на установках с ручным управлением. Электрические схемы испытания как на автоматических установках, так и на установках с руч­ ным управлением примерно одинаковы, но в установках с ручным управлением выставление режимов испытания возможно в более широких пределах и осуществляется оператором вручную. Некоторые измерения, автоматиза­ ция проведения которых связана с техническими труд­ ностями и экономически не оправдана в условиях опытного или мелкосерийного производства, также прово­ дятся оператором вручную, например, поворот электрон­ но-лучевой трубки вокруг собственной оси, передвижение отклоняющей системы вдоль горла электронно-лучевой трубки для нахождения оптимального положения, уста­ новка яркомера и другие подобные операции. Измере­ ние светотехнических параметров производится на испытательном оборудовании добавлением в его схему необходимых фотоэлектрических приборов. Например, измерение яркости свечения экрана кинескопа для цвет­ ного телевидения согласно ГОСТ 19576-74 в белом цвете и основных цветах проводится с помощью фотоэлектри­ ческого яркомера и колориметра, имеющих коррекцию’ спектральной чувствительности светоизмерительного прибора под кривую видности светоадаптированного глаза. В случае использования в качестве фотоэлектри­ ческого светоприемника фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) необходимо использование стабильного регули­ руемого источника питания. Одна из схем источника питания ФЭУ, применяемая в яркомере, приведена на рис. 3-26. Она позволяет получить регулируемое в широ­ ких пределах стабильное напряжение для питания фото­ электронного умножителя и представляет обычную лам­ повую схему электронного стабилизатора напряжения. При использовании селеновых светоприемников источ­ ник питания ие нужен. Измерение отдельных электриче­ ских параметров электронно-лучевых трубок связано- с техническими трудностями измерения малых значений токов при относительно больших значениях токов утеч­ ки, а также с пониженной достоверностью результатов

270