大功率电子管的正确使用与维护

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)锦州华光电子管有限公司 作者:王凤兰

  大功率电子管是无线电设备中普遍使用的一种元器件。因此,正确地使用、精心地维护电子管是保证设备安全可靠、高效运行的前提。对于广播通讯、雷达发射、电视发送等行业,由于多年来的严格管理已经形成了一套完善的维护保养制度。而对于工业加热领域,受到工厂自身条件、人员技术水平等诸多因素的限制,至今尚未形成符合自身特点的维护保养制度。电子管的不正当使用、意外损坏、甚至早期夭折屡见不鲜;对电子管的正确使用和设备的正常运行造成危害、同时对社会的经济效益也会造成一定的影响。因此本文仅对工业加热振荡用电子管的使用与维护进行简单的阐述。以便用户能更好地、正确地了解、使用和维护电子管。

1、电子管的运输与储存

  电子管使用航空、海运或铁路快件发运,也可以使用汽车公路运输。但是在汽车公路运输时,在三级路面上行驶速度不得大于25km/h;低于三级路面运输时,还应慢行;同时还要注意防止紧急刹车和大幅度颠簸,装载电子管时不宜过高重叠堆放,当整车载重小于标定载重的50%时,还应另加配重。

  储存电子管时,应用原包装定位存放,排列整齐,每只电子管都应建立档案(产品合格证或电子管卡片)。储存电子管的库房应通风良好,干燥无尘,防潮、防震。室内温度在+5~+35℃之间,相对湿度不大于70%。库房内及四周环境不允许有易燃品、酸类及其它挥发性可引起腐蚀的化学药品。

2、电子管的检测

  电子管在生产厂家出厂前已经进行了各项检测和鉴定工作,但在经过运输、储存后,上机使用前仍需作一般性检验。

2.1、外观检验

  电子管外壳不应有破裂和其他机械性损伤,金属零件不应有锈蚀、松动现象,整体电子管表面应清洁无污物。

2.2、极间绝缘检验

  检测前应先用清洁的绸布蘸酒精或丙酮清除电子管管壳和电极上的尘土污物。如果管体表面已受潮,可点燃红外线灯泡或远红外加热器以烘烤去潮,然后方可进行绝缘测试。绝缘测试的方法通常是用兆欧表进行检测。对于小功率电子管可用额定电压为500~1000V的兆欧表进行检测;大功率电子管宜采用额定电压为2500V的兆欧表进行检测。检测前需校核兆欧表是否正常;其方法为先以额定转速(120r/min)空载摇测,这时电表指针为最大;然后减速,将两根测试笔电极接头短接一下,电表指针应迅速指示零位,表示兆欧表正常;各种不同电子管的绝缘阻值不尽相同,大体上可按下述数值进行判定:钍钨阴极大功率电子管:Rgk≥20MΩ,Rag≥200MΩ。纯钨阴极大功率电子管:Rgk≥40MΩ,Rag≥200MΩ。

2.3、真空度检测

  对于大功率玻壳电子管可采用火花式真空度检漏仪判定管内真空度。将高频引线接近玻壳(距离10~15mm),避免打在玻璃与金属封接处和排气管封口处。高频引线要不停地移动,不允许在同一个位置上停留3s以上,以防止电子管玻壳过热而炸裂或击穿。通过观察管内发光颜色,即可判定其真空度高低(在光线较暗的室内进行)。

  管内不发光或玻璃表面微弱绿光或玻璃荧光表示真空度良好,管内呈蓝光表示有余气,管内发粉红光或紫光表示漏气,管内出现与金属零件相连的火花束,表示管内已呈大气状态。

2.4、阴极通断检测

  用万用表的欧姆档检测阴极电阻,对于由单根灯丝组成的阴极电子管来说阻值应近似为零,如果阴极电阻有显示的数值或为无穷大,则表示阴极虚接或已断开;对于由多根灯丝组成的阴极电子管,要依据阴极电阻或阴极电流与给定值的偏离来确定阴极的通断情况。阴极阻值无穷大,则表示阴极全断,阴极电流变小则表示阴极部分断。

  依据以上的检测,对有问题的电子管应及时与生产厂家联系寻求解决办法,对于无法解决的电子管应及时与厂家联系退换货。

3、电子管的安装

  电子管的使用要配以专用的冷却系统,电子管装入冷却系统(风道、水套或蒸发锅)时要小心、缓慢地进行,以免震断阴极或损坏电子管。装卸时应手握法兰盘或提手,平稳地轻拿轻放。要严防碰撞管壳、玻璃与金属封接处以及玻璃突出部位。要保持电子管阳极与水套或蒸发锅的同轴度,防止偏移。紧固阳极法兰盘螺栓时,防止工具碰撞管壳;在对角方位上均匀而缓慢地旋紧,不要用力过猛或旋得过死,防止法兰盘变形或橡皮垫圈移位。水冷管安装完毕后要先检查冷却系统是否漏水,切勿立即通电工作。

  FU-433S型电子管在连接阴极引线之前,还要进行以下检查:

  (1)先检查螺栓与铝帽连接处是否松动。如果松动,应用扳手固定住螺栓端部的方头,再旋紧下部的紧固螺母。然后用万用表或摇表检查阴极引线(螺栓)与铝帽是否短路,若短路,应重新调整螺母下面的绝缘垫圈。

  (2)检查铝帽下面芯柱玻壳内两根阴极软引线是否相碰。若有相碰,应用工具将其分开,但切勿使工具碰撞芯柱玻壳。

4、电子管的老炼

  电子管在制造厂出厂前已经经过了严格的检验和测试,出厂检测的依据是该种产品的详细规范(即产品标准)。其主要技术参数大致有:阴极电压、阴极电流、跨导、放大系数、零栅极电压时阳极电流、阴极放射电流、阳极电流截止时栅极电压、反向栅极电流、阳极离子流、栅极热放射电流等。这些参数的测试可以判定电子管是否符合产品标准的相应要求。

  但是这些测试不论是采用脉冲法测试或者是直流法测试都与电子管在整机上的运行状态是完全不同的。除此之外,电子管在运输、储存过程中都有可能发生变化,即机械振动、冲击会引起电极间相对位置的改变、电极本身的变化、阴极震断或真空度下降等,因此在上机使用前都必须进行必要的检测和老炼。老炼的目的是为了改善真空度、提高绝缘性能、稳定参数、提高工作的可靠性,同时还可以发现电子管存在的隐患以便及时排除。在用户上机前只建议做阴极老炼,阴极老炼的目的是提高真空度,也可发现存在的隐患。

  阴极老炼的方法为:将经过外观检验、绝缘检验和真空度检验合格的电子管,安装在设备上,启动冷却系统。先加第一档阴极电压(约为额定电压值的50%~70%),稳定10~15min。然后加二档阴极电压(额定电压),保持30min。存放超过半年的电子管老炼1~2h,存放超过一年的电子管老炼2~4h。有的用户在第一挡阴极电压老炼后,再加阴极全压老炼7~8h,对于提高管内的真空度会有更大的帮助,也是允许的。

  老炼时可观察玻壳(或瓷壳)亮度是否正常,同时可用钳形电流表测量阴极电流值,应该在发射管合格范围内。如果阴极亮度过亮或过暗,电流过大或过小,都说明不正常。应及时查找原因,对于不能解决的问题应及时与生产厂家联系。

5、电子管使用注意事项

  电子管使用时阴极电压要保持稳定并要在额定条件下使用。允许变动范围为额定值的±5%(钍钨阴极),过高或过低的阴极电压都会影响电子管的使用寿命。对于强制冷却的电子管,在接入阴极电压之前,必须先启动冷却系统;而在阴极电压关断后,作为冷却电子管的水和风仍需继续冷却10min以上,以驱散余热。对于水冷阳极的电子管,必须满足所需要的水流量和水压力。通常阳极入水口的水压应为0.2~0.3MPa。

  当水流量或水压不能满足电子管冷却所要求的数值时,必须降低板耗(阳极耗散功率)使用,以使进出水温度尽量降低。出水口温度最高不得超过70℃,进、出水口温差在10℃左右为宜,最高不超过20℃。水冷阳极的冷却水纯度要高,以防止严重结垢。阳极和水套要定期清洗除垢。清洗水垢时可用10%~30%的盐酸浸泡。严禁用金属利器刮削阳极表面。电子管工作时,其阳极电流、栅极电流、板极(阳极)耗散功率、栅极耗散功率均不得超过极限值。阳极电流和栅极电流的比例要按照整机说明书中规定的范围和实际负载情况进行调节。过大或过小的阳、栅电流比例会使阳极或栅极损耗功率超过规定值而损坏电子。备用的电子管要与设备上使用的电子管交替作业,使用前要按照规定进行各项检查和老炼。

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