Конструкция и схема датчика давления из радиолампы (Качерная технология)

Аннотация

Представлена уникальная конструкция датчика для измерения давления и физических свойств газа, использующая в качестве чувствительного элемента вакуумную радиолампу (6Г2) и генератор Бровина (качер). Устройство реализует концепцию измерения через взаимодействие прерывистых электромагнитных полей с газовой средой. Приведены первые экспериментальные результаты, подтверждающие зависимость частоты генерации качера от температуры и давления газа внутри лампы, что открывает путь к созданию принципиально новых датчиков.

1. Введение. Физическая концепция: среда, деформация и волны

Разработка основана на теоретическом подходе В.И. Бровина, рассматривающем электрические и магнитные явления как результат волновых деформаций физической среды (эфира или вещества).

Ключевые тезисы для понимания принципа работы датчика:

Деформация среды всегда сопровождается электрическими и магнитными эффектами.
Электрический ток — форма распространения продольных волн деформации в диэлектрической среде.
Магнитные эффекты возникают от поперечных волн деформации.
Задача датчика — найти конфигурацию излучения, при которой сочетание продольных и поперечных волн будет максимально чувствительно к изменению плотности (давления) газа в замкнутом объёме.

2. Конструкция датчика: радиолампа как идеальный чувствительный элемент

Для реализации этой задачи была предложена и реализована конструкция на основе вакуумной электронной лампы.

Преимущества такого подхода:

Контролируемая среда: Герметичный стеклянный баллон лампы создаёт идеально изолированный объём для исследуемого газа.
Экранирование: Металлический корпус (или покрытие) лампы служит отличным экраном от внешних электромагнитных помех.
Готовая электродная система: Внутренние электроды (анод, катод, сетки) представляют собой готовую сложную структуру для возбуждения и взаимодействия с полями в газе. В данной схеме используется анод как активный электрод.

3. Схема и методика эксперимента

3.1. Сборка схемы.

Качер: Использована классическая однотранзисторная схема генератора Бровина.
Подключение к лампе: «Горячий» конец базовой катушки качера подключён к аноду радиолампы. Все остальные электроды лампы (катод, сетки) соединены с общим проводом («землёй»).
Индуктивная связь: Для передачи энергии и съёма реакции используется трансформаторная связь. На панельку лампы намотаны две катушки:
- W1 (Базовая): 30 витков, провод Ø0.19 мм.
- W2 (Коллекторная): 15 витков, намотана поверх базовой.
Питание и настройка: U_пит = 5 В. Режим генерации задаётся регулировочным резистором R_рег = 22 кОм.

3.2. Методика измерений.

Исследование пустой (вакуумной) лампы: Измерена частота генерации при комнатной температуре (~25°C) и при нагреве баллона до ~150°C.
Исследование с газом: В лампу 6Г2 (с нарушенной герметичностью) был впущен атмосферный воздух. Давление внутри лампы кратковременно повышалось выше атмосферного (733 мм рт. ст.) путём подачи воздуха через трубку.

4. Результаты и их обсуждение

4.1. Температурная зависимость (вакуумная лампа).

При T ≈ 25°C: F = 4,823,000 Гц
При T ≈ 150°C: F = 4,811,000 Гц
Вывод: При нагреве металлического баллона лампы частота генерации стабильно снижается на ~12 кГц. Это демонстрирует высокую чувствительность системы к изменению состояния самого корпуса-экрана, что важно учитывать при калибровке.

4.2. Зависимость от давления газа.

При атмосферном давлении (P1): F = 4,763,500 Гц
При повышенном давлении (P2 + dP): F = 4,758,000 Гц
Вывод: Увеличение давления воздуха внутри колбы лампы приводит к заметному снижению частоты генерации на ~5.5 кГц.

4.3. Физическая интерпретация. Полученные результаты согласуются с теоретической концепцией: Изменение плотности и состава среды (нагрев стенок, увеличение количества молекул газа) влияет на характер распространения и деформации продольных и поперечных волн, возбуждаемых качером внутри лампы. Это взаимодействие меняет эффективную реактивность системы (индуктивность/ёмкость), что непосредственно отражается на частоте автогенерации.

5. Заключение и перспективы

Подтверждён принцип: Экспериментально доказана принципиальная возможность создания высокочувствительного датчика давления/плотности газа на основе связки «радиолампа — качер».
Высокая чувствительность: Система реагирует как на изменение температуры, так и на незначительное изменение давления, что требует дальнейших исследований для разделения этих влияний.
Путь к миниатюризации: Конструкция на основе радиолампы, несмотря на архаичность компонента, указывает путь к созданию специализированных миниатюрных газовых сенсоров (MEMS), где роль лампы будет выполнять специальная герметичная ячейка с электродами.
Широкие возможности: Данный метод открывает перспективы для анализа не только давления, но и состава газовых смесей, так как разные газы будут по-разному влиять на параметры волновых процессов.

Публикация подготовлена на основе материалов С.А. Дейны и Владимира Васильева (askfind@ya.ru).

Конструкция и схема датчика давления из радиолампы.