Установка для измерения электропроводности плазмы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 537307

Cows Соеетскик

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 06.06.75 (21) 2141485/25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.11.76. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30.11.76 (51) М Кл г G 01 R 27/00

Н 05Н 1/00

Государстеенный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 533.9{088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Ермохин, В. Я. Кулик, П. П. Кулик и В. А. Рябый (71) Заявитель

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛ ЕКТРО ПРО ВОД Н ОСТИ ПЛАЗМЪ1

Изобретение относится к устройствам для физических лабораторных исследований свойств плазмы.

Известны установки для определения электропроводности плазмы, содержащие электроды, камеру, изоляторы и патрубок подачи рабочего вещества в камеру (1).

Их недостаток — пространственная неоднородность свойств плазмы.

Наиболее близкой к предлагаемой установке является установка для измерения электропроводности плазмы, содержащая камеру, соединенную с системами откачки и напуска инертного газа, размещенные внутри камеры цилиндрическую ампулу и резервуар для исследуемого вещества, изолированный от ампулы внутренний электрод с торцовой рабочей поверхностью, установленный внутри ампулы соосно ей, нагреватель и изолятор (2).

Невысокая точность измерения этой установки при высоких давлениях обусловлена температурными градиентами вдоль нормалей к металлическим обкладкам металлокерамических узлов, вызывающими генерацию паразитной э.д.с., включенной параллельно измерительному межэлектродному зазору.

Цель изобретения повышение точности измерений при высоких давлениях.

Это достигается тем, что в предлагаемой установке ампула и резервуар выполнены в виде сообщающихся сосудов, причем выходные отверстия каналов, соединяющих ампулу с резервуаром, расположены у торца ампулы, противоположного месту расположения

5 рабочего торца электрода, резервуар снабжен элементами, например сильфонами, обеспечивающими возможность перемещения по крайней мере одной его стенки без нарушения герметичности, а изолятор выполнен в

10 виде диэлектрической трубки, один конец которой выведен из ампулы, имеет внутренний и наружный диаметры соответственно больше наружного диаметра внутреннего электрода и меньше внутреннего диаметра ампулы и ус15 тановлен соосно указанному электроду.

На чертеже представлен один из возможных вариантов установки.

Она состоит из камеры 1 с патрубками откачки 2 и напуска 3 инертного газа, ампулы 4

20 и резервуара 5 для исследуемого вещества, имеющего гибкую диафрагму 6 и подсоединенного к шприцу 7. Отверстия 8, соединяющие резервуар с полостью ампулы, расположены вблизи крепежного днища 9 камеры;

25 внутренний электрод 10 выполнен подвижным и снабжен смотровым пирометрическим окном 11 и гибкой диэлектрической магистралью 12, подсоединенной к камере. Изолятор 13 уплотнен совмещенными по высоте

30 подвижным 14 и неподвижным 15 сальниками, 537307

Ампула нагревается печью, Для локализации лучистых потоков тепла в установке предусмотрены экраны 16. Для измерения электропроводности предусмотрен блок регистрации

17.

Установка работает следующим образом.

Включается откачка камеры 1, печь. Далее шприцем 7 вводится исследуемое вещество в резервуар 5, отсекается откачка и напускается инертный газ, например аргон, до заданного давления. Затем температура ампулы

4 выводится на нужный уровень, при этом исследуемое вещество частично вытесняется в резервуар 5. Диафрагма 6 передает давление аргона в полость ампулы, что задает давление исследуемой среды, равное окружающему. Наличие диафрагмы устраняет возмо>кность растворения инертного газа в жидком исследуемом веществе, т. е. гарантирует чистоту последнего.

Измерение электропроводности осуществляется с помощью блока 17, подсоединенного к установке коаксиальным кабелем. Эта мера гарантирует устойчивость цепи измерений по отношению к внешним электромапштным lloлям. Температура плазмы в торцовом измерительном зазоре между электродом 10 и ампулой 4 контролирус тся эталОнным Оптическим пирометром через окно 11. Изолятор 13, разделяя электроды, выполняет также роль охранного электрода, сводя к минимуму боковые паразитные токи на электрод 10. B силу протяженности этого изолятора рост проводимости в направлении от измерительного зазора к уплотнениям, т. е. в направлении уменьшения температуры, не может полностью зашунтировать зону измерений. Поэтому данная конструкция установки допускает работу в сверхкритической области параметров исследуемого вещества. Сальники 14 и 15, совмещенные по высоте, ограничивают жидкометаллические обкладки изолятора 13 в направлении нормали, к которым температура постоянна и не вызывает генерацию э.д.с., включенной параллельно измерительному зазору. В результате. точность измерений существенно возрастает.

По окончании опыта откачивают камеру 1, в результате чего исследуемое вещество воз5 вращается в шприц 7. Отсекая последний, можно выполнять любые работы с ампулой вплоть до ее замены и проводить дальнейшие исследования с минимальными потерями плазмообразующего вещества.

Формула изобретения

Установка для измерения электропроводности плазмы, содержащая камеру, соединенную с системами откачки и напуска инертно15 го газа, размещенные внутри камеры замкнутую цилиндрическую ампулу и резервуар для исследуемого вещества, изолированный от ампулы внутренний электрод с торцовой рабочей поверхностью, установленный внутри ампулы

20 соосно ей, нагреватель и изолятор, отл и ч ающа я с я тем, что, с целью повышения точности измерений при высоких давлениях, ампула и резервуар выполнены в виде сообщающихся сосудов, причем выходные отверстия

25 каналов, соединяющих ампулу с резервуаром, расположены у торца ампулы, противоположного месту расположения рабочего торца электрода, резервуар снабжен элементами, например сильфонами, обеспечивающими воз30 можность перемещения по крайней мере одной его стенки без нарушения герметичности, а изолятор выполнен в виде диэлектрической трубки, один конец которой выведен из ампулы, имеет внутренний и наружный диамет35 ры соответственно больше наружного диаметра внутреннего электрода и меньше внутреннего диаметра ампулы и установлен соосно указанному электроду.

Источники информации, принятые во вни40 мание при экспертизе:

1. Роэлинг Д. Термоэмиссионное преобразование энергии. Сб. докладов, т. 1, М., Атомиздат, 1964, с. 53.

2. Авт. св. СССР Ко 440055007777, кл. G 01R

45 27/00, 1972, 537307

Составитель В. Ким

Корректор Л. Денискина

Техред М. Семенов

Редактор Е, Караулова

Заказ 2549/1 Изд. № 1794 Тираж 1029 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1Ф о

1S