Устройство для регистрации перемещения границы газопаровой полости при электрическом разряде в электролите

 

© < C А Й И Е (и>854658

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскмх

Соцтталистическнх

Реслублим (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28. 1 1.79 (2 ) 2844510/25-08 (5 I ) М. Кл.

В 23 Р 1/ООП

G 01 М 27/07 с присоединением заявки J%—

3Ъеударстеенный коннтет (23) Приоритет но делан нзобретеннй н открытнй

Опубликован»о 15.08,81.Бюллетень Ж 40 (53) УДК тэ21 О, .048.4.06 (088,8) Дата опубликования описания 20.08.81

А. !!. Зайцев, A. К, Журавский, H. И. Полянки и (l. E!. Зайцева (72) Авторы изобретения

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе: (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

ГРАНИЦЬ! ГАЗОПАРОВОЙ ПОЛОСТИ ПРИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ

РАЗРЯДЕ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ

Изобретение относится к обработке токопроводящпх материалов электрическими методами и может быть использовано для исследования гидродинамики развития газопаровой полости при электрическом разряде в электролите.

Известно устройство для реализации способа измерения скорости движения газовых пузырей в газожидкостном потоке, которое содержит источник питания и по10 мещенные в исследуемом потоке электролита два измерительных и один опорный электроды, соединенные со специальной электронной системой, позволяющей измерять количество случаев неравенства элек15 тропроводностей между измерительными и опорными электродами за некоторое время

I.суммарную длительность времени, в течение которого сохраняется неравенство электропроводностей .. При этом ско рость движения пузырей в потоке рассчитывают по формуле М. C

1=1 где М вЂ” число случаев неравенства элехтропроводностей; . — суммарная длительность

1=1 времени, в течение которого сохраняется неравенство электр опр ов одн остей; — расстояние между электродаи.

Недостатками чанного устройства являются, во-первых, относительно большое количество»» сложность применяемого электронного оборудования (формирователи импульсов, полусумматоры, измерители суммарной длительности, реша.— ющее устройство), во-вторых, устройство рассчитано на медленно протекающие процессы (потоки), что связано с характером переработки информации и, естествен. но, его применение для высокоскоростных импульсных процессов (скорость перемещения границы газопаровой полос и при электрическбм разряде может достигать нескольких сотен метров в секунду) является весьма сомнительным; в-третьих измерительные электроды должны находиться непосредственно в исследуемом потоке жидкости. Таким образом, при исследовании динамики расширения газопаровой полости в узком (0,1 мм) межэлект

5 водном промежутке они либо искажают гидродинамиху потока, либо, если они будут выполнены малоразмерными, вследствие снижения жес-.кости и вибрации от потока, искажают результаты измерения; в-четвертых, устройство позволяет получить информацию об измерении скорости газовых пузырей в некоторой локальной точке потока, Зля получения информации об изменении скорости по длине канала пришлось бь1 увеличить количество измерительных электродов, что искажает гидродинамику потока в целом.

Цель изобретения — расширение функциональных BOGMOKHOCTQff и упрощение Hpо 2о цесса получения информации о перемещении границы гаэопаровой полости, возникающей при электрическом разряде в электролите.

Поставленная цель достигается тем,что измерительный электрод выполнен секци25 оннь|м в виде набора разделенных диэлектрическими пластами токопроводяших ко,лец, образующих глухое отверстие с дном, из токопроводяшего диска, а опорный электрод выполнен в виде размещенного зо внутри секционного измерительного электрода токопроводяшего неизолировапного стержня, при этом токоироводящие элементы измерительного секционного электрода соединены между собой с помощью калиброванных шунтов, а зазор между торцовыми поверхностями эталонного и измерительного электродов выполнен меньше заора между их боковыми поверхностями.

На чертеже изображены схема устрой- 4О ства для исследования гидродинамических явлений, сопровождаю них электрический разряд в жидкости, а также электрическая схема подключения средств регистрации, 45

Устройство состоит из электрода-инструмента (ЭН) 1-шлифовального вольфрамового стержня без боковой изоляции соединенного с отрицательным полюсом источника 2 питания и расположенного в заполненном электролитом отверстии, боковые стенки и дно которого представляют собой секционные анодные пластины 3, разграниченные диэлектрическими нро кладками 4. Анодные. пластины 3 соединены с положительным полюсом источника

2 питания через калиброванные шунты 5, предназначенные для сьема показаний о величине и длительности импульсов электрохимического тока на импульсные запоминающие осциллографы 6 .

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Импульсный источник 2 питания выделяет однократный униполярный импульс напряжения, который прикладывается к заполненному электролитом межэлектродному промежутку (МЭП). Вследствие roго, что зазор между торцом ЭИ 1 и нижней секцией анода 3 устанавливается меньше бокового, то в торцовом МЭП происходит электр ический пробой Образуется канал разряда, окруженный расширяющейся гаэопаровой полостью. Расширяясь, газопаровая полость вытесняет из бокового

МЭП электролит, прерывая тем самым электрохимический ток между боковой поверхностью (ЭИ) 1 и секциями анода 3. Моменты прерывания электрохимического тока и его величина фиксируются импульсными запоминающими осциллографами 6 по сигналам, снимаемым с калиброванных шунтов 5. Осциллографы 6 работают в режиме памяти со «ждущей разверткой, что позволяет осуществлять их запуск одновременно с моментом приложения импульса напряжения. Таким образом, на экранах осциллографов 6 после каждого разряда фиксируются характер ные импульсы электрохимического тока между секциями анода 3 и боковой поверхностью ЭИ 1, длительность которых показывает, эа какое время гаэопаровая полость дос игает высоты соответствующей секции анода. Это позволяет, очевидно, непосредственно получить искомый закон изменения координаты границы перемещения газопаровой полости во времении.

Пример. Цилиндрический вольфрамовый ЭИ 6 1 мм с неиэолированной боковой поверхностью и плоским рабочим гордом устанавливается концентрично в отверстие глубиной 12 мм и 6 1,5 мм.

Боковые, стенки и дно отверстия представляют собой секционный анод, причем электропроводные секции, выполненные из стали Х17Н2, разграничены диэлектрическими прокладками, выполненными из эбонита. Йля гарантированного инициирования пробоя в торцовом межэлектродном зазоре его величина выбирается заведомо меньшей бокового зазора, а именно

0,25 мм, торцовой зазор 0,1 мм. В качестве электролита„заполняющего межэлектродный зазор, применяется 5%-ный водный раствор

280

250

210

0,8

160

5 85465

К межэлектродному зазору прикладывается прямоугольный импульс напряжения от импульсного источника питания.

Возникающая после пробоя газопаро= вая полость вытесняется из бокового эа зора электролит, прерывая тем самым эпектрохимический ток между катодоминструментом и секциями анода. Моменты прерывания тоха фиксируются импульсными запоминающими двухпучевыми осциппографами типа CB-11, работающими в режиме "ждущей развертки". Подкпючение осциллографов и источника питания к

МЭП выполнены в соответствии со схемой, на которой также приведен, соответствую- 5 ший рассматриваемому случаю, характер распределения длительностей импульсов эпектрохимического тока по секциям анода при расширении газопаровой полости, При этом длительность импульса эпектрохими- О ческого тока по данной секции анода соответствует, очевидно, времени достижения границей. полости определенной глубины от верстия, что в совокупности по всем секциям дает искомый закон расширения полости.

Результаты исследований приведены в таблице.

8 б

Таким образом, исследование предлагаемого устройства позволяет более оперативно (практически беэ промежуточных этапов) получить информацию о гидродинамике газопаровой попости при электрическом разряде в электролите, а также существенно упростить процесс регистрации и сократить количество применяемого оборудования.

Ф ор мула изобретения

Устройство для регистрации перемещения границы газопаровой полости при эпектрическом разряде в электролите, содержащее источник питания и помещенные в электролит измерительный и опср ный электроды, которые подключены к измерительной системе, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей и повышения оперативности получения информации, .измерительный электрод выполнен секционным в виде набора разделенных диэлектри. ческими шайбами токопроводящйх колец, образуюайй глухое отверстие с дном из токопроводящего диска, а опорный электрод выпопнен в виде размещенного внутри секционного измерительного электрода гокопроводящего неизопированного стержня, при этом токопроводящие элементы измерительного секционного электрода соединены между собой с помощью калиброванных шунтов, а зазор между торцовыми поверхностями эталонного и иэмеритепьного электродов выполнен меньше зазора между их боковыми поверхностями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетепьство СССР

¹ 646258, кп. В 01 P 5/18, 1979.

854658

Срставитель В. Лукьянов

Редактор Ю. Петрушко Техред А.Бабинеп Корректорй. Шароши

Заказ 6576/19 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Мсснаа, Ж35, Раунснаа наб., Н 4/5

Филиал ППП Патент, га Ужгород, ул, Проектная, 4