Способ определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик в камерах тлеющего разряда с секционированными электродами

Способ определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик в камерах тлеющего разряда с секционированными электродами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к методам диагностики с применением газового разряда и может быть использовано в технике газовых лазеров. Цель изобретения - повышение точности определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик в камерах тлеющего разряда с секционированными электродами. Способ включает регистрацию тока и свечения на электродных секционированных элементах в режиме погашения тлеющего разряда, причем в цепь питания включено дополнительное сопротивление в виде переменного резистора последовательно с источником. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 01 J 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4696120/21 (22) 14.04.89 (46) 30.07.91, Бюл. М 28 (71) Институт тепло- и массообмена им, А,В.Лыкова (72) B.Н.Карнюшин, Е.И.Широков и С.В.Шушков (53) 621,3-:7 (088.8) (56) Акишев Ю.С. и др. Корреляционные измерения характеристик тлеющего разряда в турбулентном потоке газа.-Физика плазмы, 1982, т.8, в.4, с, 736-745, Акишев Ю.С. и др, Исследование преддугового катодного пятна в стационарном тлеющем разряде.-Журнал технической физики, 1985, т.55, с. 655-663. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ НЕОДНОРОДНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ГАСпособ относится к области диагностики с применением газового разряда типа тлеющего.

Цель изобретения — повышение точности определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик путем увеличения относительной разницы получаемых данных, Она достигается за счет того, что регистрацию данных производят в режиме погасания тлеющего разряда при уменьшении величины тока до стягивания его в пятна на отдельных электродных элементах и потухания на остальных элементах, и при добавочном резисторе в цепи питания разряда, причем резистор подключен последовательно с источником питания, а величина .

его сопротивления R выбирается из выражения:,, ЯЛ„, 1667174 А1

ЗОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК В

KAMEРАХ ТЛЕЮЩЕГО PA3РЯДА С СЕКЦИОНИРОВАННЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ (57) Изобретение относится к методам диагностики с применением газового разряда и может быть использовано в технике газовых лазеров, Цель изобретения — повышение точности определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик в камерах тлеющего разряда с секционированными электродами. Способ включает регистрацию тока и свечения на электродных секционированных элементах в режиме погашения тлеющего разряда, причем в цепь питания включено дополнительное сопротивление в виде переменного резистора последовательно с источником. 1 з.п, ф-лы, 2 ил, Q

Г(Я <1Q

Š— а Р2 р н где Š— максимальное напряжение источника питания, В; р нормальная плотность тока ля материала электродного элемента, А м Па

PH — номинальное давление газа в камере, Па;

r — величина сопротивления балластного резистора в цепи отдельного секционированного элемента, Ом;

a — относительная амплитуда пульсаций мощности источника питания; добавочный резистор выполнен регулируемым с переменной величиной сопротивления R.

На фиг.1 приведена общая схема проведения измерений в соответствии со способом; на фиг.2 — вольт-амперная характеристика (ВАХ) разряда для отдельного

166? 174

ЗО

55 электродного элемента, и нагрузочные характеристики (прямые), Измерительная схема (фиг.1) включает

t источник питания диагностируемой установки Е, разрядную камеру с секционированным электродом, к элементам которого подключены резисторы r, и дополнигел::.ный резистор R, включенный последовательно с источником.

Выбор условий проведения измерений определяется следующим (фиг.2). !

Рабочему режиму газоразрядной камеры соответствует точка А на ВАХ. При этом выходное Напряжение источника составляет величину ЕА, что при этом оптимальном подборе источника является максимально возможным (иначе же приводит к потерям мощности). Вдоль линии нагрузки ЕА = ii+0 при постоянном напря>кении Ед возможен переход в дугу (точка А1) или погасание разряда (точка А2). Уменьшая напряжение источника до Е6, получают режим малых токов (точка Б1). Разряд здесь горит в общем неустойчиво и может потухнуть на данном элементе, что соответствует на ВАХ переходу в точке Б2. При включении последовательно с источником резистора можно реализовать режим точки Á при более крутопадающей нагрузочной прямой, соответствуюшей напря>кению источника ЕА. При погасании тог.да реализуется режим точки Бз.

Разряд гаснет при уменьшении подводимой мощности лишь на части элементов, имеющих пониженную проводимость по отношению к остальным, на чем и основан

1 способ определения зоны неоднородности, Введение дополнительного резистора

, 8 в собственную цепь питания установки позволяет не только повысить устойчивость горения, но и более плавно изменять ток через электродные элементы при постоянной скорости регулирования напряжения источника; скорость изменения тока уменьшается в (r+NR) раз, где N — число секциони, рованных элементов, т.е. уменьшается многократно, а также позволяет уверенно локализовать зону неоднородности, так как при погасании тока на части элементов (из-за флуктуации мощности, и т,п.) на оставшихся элементах ток возрастет в от!

+Л! r+2R ношении

r+R — —, (N =- 2), что не имеет места в отсутствии В, Например,для случая двух элементов при потухании тока на одном и при R»r ток на последнем элементе возрастет в 2 раза, гарантируя надежную диагностику.

Величина сопротивления определяется следующим. Из уравнения нагрузки

Ед = l (г+ R) + U, принимая с запасом U=O, имеем К EA/i-r. Ток определяется размером устойчивого и, достаточного для регистрации пятна на катоде S 1 мм и

Z. плотностью тока JH . i--)н S.

Последняя в соответствии с законом Геля определяется величиной давления газа

Рн в камере и нормальной плотностью тока р, которая фиксирована для конкретного материала катода. Подстановка приведенных величин дает верхнюю границу величины резистора R. При превышении сверх данной величины токовое пятно будет менее 1 мм, и будет гаснуть, срывая надежную регистрацию, Таким образом, и <10 (??>

Нижняя граница 8 сллееддууеет т ииз з ттоогго©, что имеющиеся у источника питания собственные пульсации мощности W с относительной амплитудой а = ЛЧ//W не должны погасить одновременно оба последних разрядных промежутка, когда остальные уже погасли, Тогда, так как

W - l R, Л W - 2iR А, (i + Л !)/! = (r + 2R)/(r+ R), имеем.аг/(2 — а) г.

Исполнение добавочного резистора R переменным позволяет плавно регулировать напряжение на разряде, и так же способствует надежной диагностике газоразрядной камеры.

Использование данного способа позволяет точно определить зону неоднородности в камере с секционированными электродами, вызываемую, например, разбросом номиналов сопротивлений балластных резисторов, отклонением формы электродов, неравномерности газового потока и пр., и устранить указанные причины, чем достигается положительный эффект точной диагностики камер и в итоге повышение энерговклада и мощности.

Формула изобретения

1. Способ определения зоны неоднородности электрических и газодинамических характеристик в камерах тлеющего разряда с секционированными электродами, включающий регистрацию величины тока и напря>кения на электродных элементах и размера свечения на поверхности элементов, сравнение полученных с различных элементов данных между собой,и определение зоны неоднородности по относительной величине разницы данных, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения зоны неоднородности путем увеличения относительной величины разницы данных, регистрацию данных производят в режиме погасания тлеющего разряда в режиме общей резистивной нагрузки при

1667174

Фиг.1 в = + г

Фиг.2

Составитель С. Двинин

Техред M.Mîðlåíòàë Корректор С, Шевкун

Редактор Н. Коляда

Заказ 2530 Тираж 316 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 уменьшении величины тока до стягивания его в пятна на отдельных электродных элементах и потухания на остальных элементах, а величину резистивной нагрузки R выбирают из выражения

- ---г RsК вЂ” r — а — р.р2 где Š— максимальное напряжение источника питания, В;

/ - нормальная плотность тока для материала электродного элемента, А м Па;

PH — номинальное давление в камере, Па;

r — балластное сопротивление в цепи отдельного секционированного элемента, 5 Ом; а-относительная амплитуда пульсаций мощности источника питания;

К=10 — коэффициент, м .

2. Способ поп1,отличающийся

10 тем, что резистивная нагрузка выполнена регулируемой.