Устройство контроля режима тепловой энергетической установки

 

Изобретение позволяет повысить надежность контроля. Генератор (Г) 1 соединен с по.мопдью во. шоводов 7, про.ходящих через отверстия 8 в камере тепловой энергетической установки с измерительным плечом 5. Измеритель 10 подключен к опорному плечу 6, расположенному внутри камеры. Циркулятор 3 установлен между Г 1 и измерительными и опорными плечами. Г 2 соединен с циркулятором 4, подключенным Bo. i- ноБОдами 7 к плечам 5 и 6 через дополнительные отверстия в камере. Надежность контро,:1я достигается расположением опорного плеча в одинаковые условия работы с измерительным плечом и преобразованием выходного сигнала в частотную форм). 4 ил. (О со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 F 23 М 5/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ б

g 8 г1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4127356/24-06 (22) 02.07.86 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева (72) В. В. Болознев, С. Г. Галеев, В. М. Ксенофонтов и А. Д. Романычев (53) 621 182.261 (088.8) (56) Хилд М. Микроволновая диагностика плазмы. Мл Атомиздат, 1968, с. 198.

„„SU„„1408160 А1 (54) УСТРОЙСТВО КОНТРО,.г!я РЕЖИМА

ТГ! IЛОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТА1-!ОВК И (57) Изобретение позволяет повысить надежность контроля. Генератор (Г) 1 соединен с помощью волноводов 7, про одящик через отверстия 8 в камере тепловой энергетической установки с измерительным плечом 5. Измеритель 10 подключен к опорному плечу 6, расположенному внутри камеры.

LI«pxyлятор 3 установлен между Г 1 и измерительными и опорными плечами. Г 2 соединен с циркулятором 4, подключенным волноводами 7 к плечам 5 и 6 через дополнптел ьные отверстия в камере. Надежность контроля достигается расположением опорного плеча в одинаковые условия работы с измерительным плечом и преооразованисм вь)кодного сигнала в частотную форм). 4 I, ).

1408160

15

Формула изобретения

Изобретение относится к теплоэнергетике

) может быть использовано в системах конроля и управления режимом энергетичесих установок.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства контроля режима тепловой энергетической установки; на фиг. 2 — желобковый прямоугольный волновод с диэлектрическим заполнением; на фиг. 3 — желоб ковый прямоугольный волновод и закрытый прямоугольный волновод; на фиг. 4 — желоб ковый полукруглый волновод.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 генераторы, циркуляторы 3 и 4, измерительое 5 и опорное 6 плечи, соединенные с циркуляторами с помощью волноводов 7. Волноводы проложены через отверстия 8 в камере тепловой энергетической установки. К вол новоду, соединяющему опорное плечо, установленное на стенке камеры 9, с вторым циркулятором 4 с помощью ответвителя, подключен измеритель (частотомер) 10.

Измерительное и опорное плечи устройства показаны на фиг. 1 на разных стенках камеры тепловой энергетической установки.

На фиг. 2 — 4 приведены варианты располо,жения плеч таким образом, что действие по,мех на оба плеча устройства одинаковы.

На фиг. 2 изображены желобковый пря моугольный волновод с диэлектрическим за полнением 11 и несимметричная полосковая линия 12, на фиг. 3 — желобковый пря.моугольный волновод 13 и закрытый прямоугольный волновод 14, на фиг. 4 — желобковый полукруглый волновод 15 и полукоаксиальная линия 16.

Устройство работает следующим образом.

Генератор (СВЧ-генератор) 1 возбуждает через циркулятор 3 в измерительном плече 5 колебания типа бегущей волны. Фазовая скорость распространения электромагнитной волны в измерительном плече зависит от вешественной части диэлектрической проницаемости плазмы а следовательно, от плазменной частоты ю„и концентрации электронов в плазме пламени Ne. Величина Ne отобра>кает, в частности, эффективность энерговыделения, позволяет судить о параметрах процесса горения и поэтому относится к диагностическим параметрам тепловой энергетической установки.

Так как СВЧ-поле в открытой линии передачи измерительного плеча 5 частично замыкается через плазму, то изменение концентрации электронов в плазме приводит к изменению эффективной электрической длины измерительного плеча, а следовательно, к дополнительному фазовому сдвигу, связанному непосредственно с изменением концентрации электронов в плазме. Поэтому на вход синхронизации генератора 2 поступает сигнал с фазовым сдвигом, пропорциональ25

55 ным изменению концентрации электронов в плазме. Аналогичным образом сигнал с генератора 2 через волноводы 7 и отверстия 8 поступает на вход синхронизации генератора 1. Генераторы 1 и 2, расстроенные один относительно другого по частоте, входят в режим взаимной синхронизации, в котором частота синхронизации является функцией фаз задержки сигнала в обоих плечах 5 и 6.

Часть СВЧ-сигнала через направленный ответвитель поступает на измеритель (частотомер) 10, показания частоты которого изменяются сообразно изменению концентрации электронов в пристенном слое камеры тепловой энергетической установки.

Расположение опорного плеча внутри камеры, а также свойства линии передачи этого плеча сообщают устройству контроля свойства балансных схем измерения. В таких схемах идеальный компенсатор, роль которого выполняет опорное плечо, должен иметь идентичную (хотя бы по абсолютной величине) реакцию на помеху, но не реагировать на полезный сигнал (в противном случае компенсируется и измеряемая величина сигнал).

Измерительное и опорное плечи, представляюшие желобковый и закрытый волноводы (фиг. 3), явно по-разному реагируют на сигнал, их реакция на тепловую и вибрационную помехи, напротив, весьма сходна, и если эти помехи превалируют, то такая пара удачна. Однако если в данной тепловой энергетической установке преобладают такие факторы, как эрозия поверхности или осаждение сажи, то очевидно, что конструкция опорного плеча неудачна.

Измерительное и опорное плечи, изображенные на фиг. 2 и 4, в этом плане представляются более подходяшими. Указать удачную пару конструктивного сочетания измерительного и опорного плеч, удовлетворяюшую любым условиям для всего многообразия режимов и для всех классов современных тепловых энергетических установок, не удается.

Надежность контроля достигается расположением опорного плеча в одинаковые условия работы с измерительным плечом и преобразованием выходного сигнала в частотную форму.

Устройство контроля режима тепловой энергетической установки, содержашее первый генератор, соединенный с помощью волноводов, проходящих через отверстия в камере тепловой энергетической установки, с измерительным плечом, опорное плечо и подключенный к нему измеритель, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено вторым генератором и двумя циркуляторами, в камере выполнены дополни1408160

Составитель И. Аксенов

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 3292/38 Тираж 5!0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4 тельные отверстия и опорное плечо расположено внутри камеры, причем один циркулятор установлен между первым генератором, измерительным и опорным плечами, а

4 второй генератор соединен с вторым циркулятором, подключенным волноводами к измерительному и опорному плечам через дополнительные отверстия в камере