Способ контроля качества тепловой трубы


 


Владельцы патента RU 2456524:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО ПО РЕЛЕЙНОЙ ТЕХНИКЕ" (ОАО "СКТБ РТ") (RU)

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к методам контроля качества тепловых труб. Предложен способ контроля качества тепловой трубы путем использования бесконтактных оптических методов подвода тепла и измерения температуры, а также цифровых методов обработки регистрируемого яркостного контраста теплового поля. При этом о качестве тепловой трубы судят по величине коэффициента асимметрии изотермической поверхности относительно зоны подвода тепла, а зону дефекта определяют по искажению формы изотермических линий. Результатом изобретения является повышение информативности и достоверности контроля качества тепловой трубы, а также сокращение длительности испытаний. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к методам контроля качества тепловых труб.

Известен способ контроля качества тепловой трубы, осуществляемый путем подвода тепла к одному из ее участков, измерения температуры в двух точках на противоположных концах тепловой трубы по разные стороны от зоны теплоподвода, определения разности измеряемых температур и сравнения ее с результатом, полученным на эталонной трубе [а.с. №1326869].

Недостатками данного способа являются невозможность определения зоны дефекта и большая продолжительность испытаний, обусловленная необходимостью вывода тепловой трубы на стационарный режим и сравнением результатов измерений с результатами, полученными на эталонной трубе.

Наиболее близким по техническому решению является принятый за прототип способ контроля качества симметричной тепловой трубы на нестационарном режиме, в котором импульсный подвод тепла осуществляют к середине тепловой трубы и определяют расстояние до зон с одинаковой температурой, а о качестве тепловой трубы судят по соотношению этих расстояний, при этом зону дефекта определяют как расстояние от точки с одинаковой температурой, наиболее близкой к зоне подвода тепла, до ближайшего к ней конца тепловой трубы [патент RU 2059960].

Недостатками данного способа являются низкие информативность и достоверность контроля, обусловленные невозможностью получения в реальном масштабе времени изображения температурного поля контролируемой области тепловой трубы, а также погрешностью измерения температуры за счет непостоянства контакта датчика температуры и нагревателя с поверхностью корпуса тепловой трубы и наличия неконтролируемых тепловых потоков.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение информативности и достоверности контроля качества тепловой трубы за счет использования бесконтактных методов импульсного теплоподвода и измерения температур.

Технический результат заявляемого решения выражен в возможности визуализации дефектных областей и достоверной количественной оценки качества тепловой трубы, а также в сокращении продолжительности и возможности автоматизации испытаний за счет того, что измерение температур поверхности тепловой трубы осуществляется по регистрируемому в инфракрасном диапазоне длин волн яркостному контрасту контролируемой поверхности, а импульсный подвод тепла к середине трубы осуществляется оптическим методом [Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение. - М.: Мир, 1988. - С.416; патент RU 2386958]. В инфракрасном диапазоне длин волн численное значение коэффициента излучения (поглощения) большинства конструкционных материалов, из которых изготавливаются корпусы тепловых труб, в среднем превышает ~0.4 [Излучательные свойства твердых материалов. Справочник под ред. А.И.Шейндлина. - М.: Энергия, 1974. - с.212-400], поэтому в широком диапазоне температур с помощью тепловизионных измерений, исключающих искажения реального температурного поля, созданного нагревателем (импульсным источником теплового потока), имеется техническая возможность мгновенной регистрации яркостного контраста всей контролируемой поверхности тепловой трубы и последующего расчета в автоматическом режиме яркостных (действительных) температур по полю. По характеру искажения линий изотерм выявляются дефектные области [Лыков А.В. Теория теплопроводности. - М.: Высшая школа, 1967. - С.599. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. - М.: Наука, 1964. - С.487]. По степени асимметрии изотермических поверхностей теплового поля контролируемой поверхности относительно зоны подвода тепла судят о качестве тепловой трубы.

Для достижения указанного выше технического результата предложен способ контроля качества тепловой трубы путем импульсного подвода тепла к середине тепловой трубы, измерения температуры по разные стороны от зоны подвода тепла, определения зоны дефекта и оценки качества, при этом используют бесконтактные оптические методы подвода тепла и измерения температуры на длинах волн инфракрасного диапазона, а также цифровые методы обработки регистрируемого яркостного контраста теплового поля, а о качестве тепловой трубы судят по величине асимметрии изотермической поверхности относительно зоны подвода тепла, а зону дефекта определяют визуально по искажению формы изотермических линий. Для увеличения коэффициента поглощения поверхности и облегчения юстировки в середине тепловой трубы создают метку.

На чертеже представлено устройство для реализации метода, при этом на чертеже и далее в тексте приняты следующие обозначения: поз.1 - тепловая труба, поз.2 - метка, поз.3 - инфракрасный импульсный источник тепла, поз.4 - тепловизор, поз.5 - канал связи, поз.6 - персональный компьютер с программным обеспечением.

Способ осуществляется следующим образом.

В середину трубы 1 от импульсного источника тепла 3 на 30-120 с подают калиброванный тепловой импульс в виде лучистого теплового потока, который за счет оптического поглощения материалом трубы создает на поверхности тепловой трубы поверхностный источник тепла заданной формы. Если поверхность в середине тепловой трубы плохо поглощает энергию в выбранном инфракрасном диапазоне длин волн, то на ней перед проведением измерений создают искусственную метку заданной формы 2, которая усиливает поглощающие свойства поверхности и дополнительно служит элементом визирования измерительной системы.

Одновременно с подачей теплового импульса с помощью тепловизора 4, канала связи 5 и персонального компьютера 6 осуществляют регистрацию и запоминание изображения яркостного контраста поверхности тепловой трубы 1, например, в режиме стоп-кадра или мультипликации.

С помощью персонального компьютера 6 и программного обеспечения, реализующего известные алгоритмы цифровой обработки [Методы компьютерной обработки изображений, под ред. В.А.Сойфера. - М.: Физматлит, 2001. - С.192-201; с.251-271; с.601-624], на сохраненных изображениях яркостного контраста поверхности тепловой трубы 1 выделяют изотермические линии (изотермы) и рассчитывают коэффициент асимметрии изотермической поверхности относительно поверхностного источника тепла (зоны подвода тепла). Для качественной тепловой трубы изотермы будут располагаться симметрично и коэффициент асимметрии будет равен нулю. На некачественной тепловой трубе зону локализации дефекта, который может являться, в том числе, как источником, так и стоком тепловой энергии, определяют на обработанных изображениях визуально по искажениям линии изотермы.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет:

- повысить информативность и достоверность количественной оценки контроля качества тепловой трубы;

- сократить время контроля;

- автоматизировать процесс контроля.

1. Способ контроля качества тепловой трубы, включающий импульсный подвод тепла к середине тепловой трубы, измерение температуры по разные стороны от зоны теплоподвода, определение зоны дефекта и оценку качества тепловой трубы, отличающийся тем, что используют бесконтактные оптические методы подвода тепла и измерения температуры на длинах волн инфракрасного диапазона, а также цифровые методы обработки регистрируемого яркостного контраста теплового поля, при этом о качестве тепловой трубы судят по величине коэффициента асимметрии изотермической поверхности относительно зоны подвода тепла, а зону дефекта определяют визуально по искажению формы изотермических линий.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед подводом тепла в середине тепловой трубы создают метку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технологического оборудования для осуществления газофазных каталитических процессов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других областях промышленности, использующих газофазные каталитические процессы.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в тепловых трубах. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации вторичных тепловых энергоресурсов и низкопотенциальной тепловой энергии природных источников, а именно для трансформации тепловой энергии в механическую.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в рекуператорах тепла выхлопных газов. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в космических летательных аппаратах, самолетах или в автомобильной технике. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации вторичных энергоресурсов и низкопотенциальной энергии природных источников, а именно для трансформации тепловой энергии в электрическую.

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к тепловым трубам, предназначенным преимущественно для замораживания грунта с целью укрепления фундаментов и оснований различных сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано, в частности, в качестве двигателя летательного аппарата (Л.А.)

Изобретение относится к кожухотрубчатым теплообменным аппаратам и может использоваться в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при создании регулируемых теплопередающих устройств и систем терморегулирования на их основе, в частности в космической технике, а также для обеспечения теплового режима оборудования, работающего в суровых климатических условиях

Изобретение относится к области теплотехники и может использоваться в теплообменных устройствах для отопления помещений

Изобретение относится к системам термостатирования (СТС) энергоемкого оборудования космических объектов (КО). СТС содержит две двухполостные жидкостные термоплаты (22), на которые устанавливается оборудование. Термоплаты размещены в приборной зоне обитаемого отсека (1). Внешний радиатор (12) выполнен в виде четырех попарно диаметрально противоположных радиаторных панелей (14). Панель (14) снабжена контурной тепловой трубой с конденсатором (15), размещенным внутри панели (14), и испарителем (19) в составе конструкции автономного теплопередающего элемента (16), установленного на внешней поверхности корпуса КО рядом с панелью (14). Элемент (16) содержит также две однополостные жидкостные термоплаты (18). Испаритель (19) снабжен регулятором температуры пара (17), перекрывающим или открывающим магистраль контурной тепловой трубы в зависимости от температуры настройки. Термоплаты (22) связаны гидравлическими контурами (13, 21) с соответствующими однополостными жидкостными термоплатами (18) элементов (16). образуя замкнутые магистрали с однофазным рабочим телом. Каждый из контуров (13, 21) содержит электронасос (3), дренажно-заправочные клапаны (5), гидропневматический компенсатор (8), датчики давления (4, 7) и расхода (10), регулятор расхода (11) и электронагреватели (23). Каждый из контуров (13, 21) имеет датчики температуры рабочего тела (20). Заменяемые элементы контуров включены в магистрали через гидравлические разъемы (2). Ввод магистралей в обитаемый отсек (1) организован через гермовводы (6). СТС также содержит двухполостной газожидкостный теплообменный агрегат (24) с двумя заменяемыми вентиляторами, включенный в оба контура (13, 21). Техническим результатом изобретения является расширение области применения СТС, повышение ее надежности и снижение инерционности, а также улучшение ремонтопригодности системы. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, преимущественно к технике конденсации пара, отработанного в паровой турбине АЭС или ТЭС. В конденсаторе в качестве средства охлаждения отработанного пара использованы теплообменные трубы, выполненные из термостойкого и теплоизолирующего материала, в которые вмонтированы термобатареи, холодные спаи которых обращены внутрь трубы, а горячие - наружу. Горячий воздух из межтрубного пространства конденсатора в холодное время используется для обогрева помещений. Технический результат - упрощение конструкции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Система охлаждения относится к области теплотехники, а именно к тепломассообмену, и может быть использована для охлаждения различных тепловыделяющих элементов путем отвода от них тепла по тепловой трубе к охладителю любого типа. Система охлаждения содержит тепловую трубу и установленные на противоположных ее концах, в тепловом контакте с ней, тепловыделяющий элемент и охладитель. Тепловыделяющий элемент и охладитель расположены со смещением к середине тепловой трубы в соответствии с требуемым тепловым сопротивлением и передаваемой тепловой мощностью системы охлаждения. Предлагаемое решение позволяет за счет незначительного смещения указанных элементов заметно уменьшить тепловое сопротивление системы охлаждения и увеличить передаваемую ею мощность. В конкретном примере реализации при смещении тепловыделяющего элемента и охладителя на 10% длины тепловой трубы тепловое сопротивление уменьшилось на 22%, а передаваемая тепловая мощность увеличилась со 180 Вт до 220 Вт. 3 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при регулировании расхода и температуры текучей среды. Материалы, компоненты и способы согласно настоящему изобретению направлены на изготовление и использование макромасштабных каналов, содержащих текучую среду, температура и расход которой регулируется с помощью геометрических размеров макромасштабного канала и конфигурации по крайней мере части стенки макромасштабного канала и потока составных частиц, образующих текучую среду. Кроме того, стенка макромасштабного канала и поток составных частиц имеют такую конфигурацию, чтобы столкновения между составными частицами и стенкой преимущественно сопровождались зеркальным отскоком. Технический результат - повышение точности регулирования температуры и расхода текучей среды. 4 н. и 50 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к динамоэлектрическим машинам с системой охлаждения. Технический результат состоит в улучшении отвода тепла без усложнения конструкции. Динамоэлектрическая машина (1) содержит статор (2) и ротор (3). В пазах, по меньшей мере, статора (2) расположена обмоточная система (4). Посредством тепловых трубок (5) происходит, в основном, радиальный перенос тепла к торцевым сторонам (6) статора (2). Каждая тепловая трубка имеет зону испарения (19) и зону конденсации (7). Зона испарения (19) расположена внутри замкнутого охлаждающего контура динамоэлектрической машины. Тепловые трубки имеют плетеную структуру (8) на одном концевом участке зоны испарения и/или зоны конденсации для увеличения поверхности зоны испарения и/или зоны конденсации. Плетеная структура (8) является теплопроводящей и выполнена с возможностью обеспечения завихрения потока воздуха в зоне испарения и/или зоне конденсации. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх