Способ контроля режима энергетической установки

 

Изобретение относится к энергетике и м. б. использовано для контроля и управления режимом энергетических установок (ЭУ). Целью является обеспечение определения продольной координаты неоднородности , движущейся вдоль оси резонатора. Это достигается тем, что в объемном (или открытом) резонаторе, образованном камерой сгорания ЭУ, возбуждают два типа колебаний , продольный индекс одного из которых равен единице, а продольный индекс Р другого подчиняется условию Р 1. Одновременно вычисляют производную dF/dt где F - либо частота, либо добротность колебаний с продольным индексом . Продольную координату неоднородности определяют по изменению резонансной частоты и/или добротности возбужденных колебаний с учетом знака производной dF/dt. 1 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 22/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4697218/09 (22) 27.03.89 (46) 15.01.92. Бюл, М 2 (71) Казанский авиационный институт им. А.

Н, Туполева (72) Ю. Е. Польский и А, Ш. Чабдаров (53) 621.317.39(088.8) (56) Голант В. Е. СВЧ-методы исследования плазмы, M,: Наука, 1968,с,112.

Москалев И,Н.. Стефановский

А.М.Диагностика плазмы с помощью открытых цилиндрических резонаторов, М,:

Энергоатомиздат, 1985, с. 20-38. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЖИМА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к энергетике и м. б, использовано для контроля и управления режимом энергетических установок

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для контроля и управления режимом работы тепловой энергетической установки (ТЭУ).

Цель изобретения — обеспечение определения продольной координаты неоднородности, движущейся вдоль оси резонатора.

На фиг, 1 приведена картина распределения амплитуды электрического поля вдоль оси Z резонатора для колебаний типа

Напр с индексами Р=1 и Р=2; на фиг. 2— схема устройства, с помощью которого может быть реализован способ.

Устройство состоит из резонатора 1, заполненного плазмой, устройств 2 и 3 воз. Ы 1705726 А1 (ЭУ), Целью является обеспечение определения продольной координаты неоднородности, движущейся вдоль оси резонатора.

Это достигается тем, что в объемном (или открытом) резонаторе, образованном камерой сгорания ЭУ, возбуждают два типа колебаний, продольный индекс одного из которых равен единице, а продольный индекс P другого подчиняется условию P >1.

Одновременно вычисляют производную

dF/dt где F — либо частота, либо добротность колебаний с продольным индексом

Р=1, Продольную координату неоднородности определяют по изменению резонансной частоты и/или добротности возбужденных колебаний с учетом знака производной

dF/dt, 1 ил. буждения, автогенераторов 4 и 5, частотных детекторов 7 и 8, дифференциатора 6, вычислительного устройс ва 9.

Рассмотрим осуществление способа на конкретном примере.

Пусть в резонаторе возбуждаются два колебания типа Нп пр с продольными индексами Р=1 и Р=2, Распределение амплитуды электрического поля вдоль оси z резонатора дано на фиг. 1. Видно, что поля колебаний распределены симметрично QTHOcëòåëüío оси (/2.

Относительное изменение д частоты или добротности колебаний под действием

1705726 неоднородности можно выразить следующим образом:

i — = JA(x,ó,z,Ft)1E1(õ,y)l ° lEi(z)l бЧ; 5

F1o

Д2 = — 2 = /А(х,у.z,Е2)1Е2(х,y) I ° I E2(z) 1, dV, о (1), где А(х,у,z, F) — параметр, характеризующий неоднородность;

F — либо частота, либо добротность колебания

Чсг — обьем сгустка.

П римем следующие допущения: сгусток достаточно мал и однороден, поперечные индексы двух колебаний равны между собой. Тогда (1) можно переписать в следующем виде:

Bq= A(F ) I El(z)l I Е(х,y)l; д2 =Л(Р2) ° Е2(г)1 I Е(х,у)1 (2) или

25 (3) Нормированные амплитуды I Е (г) I u

1E2(z) I для колебаний с индексами Р= 1 и

P=2 определяются следующим образом:

E i(z)= sin — (—

ЛЕ

Е2(г)= sin

2л

35 (4) Из (3) и (4) следует:

2лг

% АА(Г1) д г

sin

45 — 2сов = — д р- 2в!п(л — )

Р2 лг A Þ .

50 откуда следует

Неоднозначность вычисления координаты относительно оси L/2 заключена в знаке при arcsln в (5), Эта неоднозначность устраняется, если учесть знак производной

dE>/dz, Видно, что эта производная меняет знак при переходе через точку L/2 (фиг. 1).

Производная бЕ /бг эквивалентна производной бРi/dt.

Действительно бЕi dF1 dEt dz л d Еi az at при движении сгустка вдоль оСи z, знаки бР бЕ> и dz/dt остаются постоянными, и знак dF)/dt определяется под знаком

d Е1/dz.

Устройство, схема которого приведена на фиг, 2, работает следующим образом.

В резонаторе 1, заполненном плазмой с диэлектрической проницаемостью еп, через элементы 2 и 3 связи генераторами 4 и

5 возбуждаются два колебания с индексами

Р=1 и Р=2. Так как это автогенераторная схема измерения, то частота колебаний этих генераторов будет зависеть от резонансной частоты возбуждаемых колебаний. которая зависит от е ), . Сигналы с автогенераторов

4 и 5 поступают на частотные детекторы 7 и

8 и далее на вычислительное устройство 9, в котором заложен алгоритм формулы (5). Одновременно на вычислительное устройство подается сигнал с дифференциатора. На выходе устройства формируется сигнал, пропорциональный координате аномальной неоднородности.

Применение предлагаемого способа позволяет улучшить качество контроля ТЭУ. заключающегося в определении координаты аномальной неоднородности, повысить точность определения состояния ТЭУ и надежность работы ТЭУ.

Формула изобретения

Способ контроля режима энергетической установки, заключающийся в возбуждении электромагнитных колебаний с индексами Р> и Р2 >Р> в резонаторе энергетической установки, измерении параметров резонатора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения определения продольной координаты неоднородности, движущейся вдоль оси резонатора. Р и Р2 являются продольными индексами электромагнитных колебаний, причем Р =1.

1705726

Д/Г 2

Составитель Е.Адамова

Редактор Л.8еселовская Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 189 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101