Способ автоматического измерения температур ан ссср

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Авт©ИСК©мм е вЯльСЯМ

Сеиоз Соаатйинв

Сециааюею(вчейинв

99c8$6oNc (61) Дололнительиое к аат. евид-ву (22) Заявлено 120672 (21) 179857ь/1я-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки N9

G 01 J 5/52

Госуяарствепный конптет

СССР по яеяаю пзобретеппй и открмтпй (23) ПриоритетОпубликовано 30.10,80. бюллетень 1 19 40

Дата опубликования описания 30.1080 (53) УДК 5 3 3. 9. 0 / (088 ° 8) В. В.Кириллов, й. А. Васильева, Г.П. Малюжонок, 4

И.А.Максимов и В.Б.Новосадов e- Гi 7 ) ч ° >" " - г» ) (772) Авторы изобретения

Институт высоких температур АН СССР (71} Заявитель (54) CIIOCGB АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕЯЙЙ"

ТЕМПЕРАТУРЫ РАВНОВЕСНОЙ ПЛАЗМЫ

Изобретение относится к области измерения температуры равновесной плазмы . — рабочего тела магнитогидродинамического (МГД) генератора.

При проведении исследований МГД генераторов, работающих на равновесной плазме, и разработках камер сго» рания органического топлива для МГД генератора, необходимо знание температуры газов для анализа эффективнос- 1О ти работы указанных агрегатов, Для проведения измерений температуры удобно испольэовать обобщенный метод обращения спектральных линий. Для этого необходимо определить (при из- 15 вестной температуре источника сравнения) три световых потока: поток излучения источника сравнения Ф„, поток излучения плазмы а„ и поток излучения плазмы при просвечивании 20 источником сравнения а „„ „.

Иэвестеи способ регистрация световых потоков с помощью двух фотоумножителей, причем один из них регистрирует поток излучения от плаз- 25 мы а„„, а другой регистрирует разностййй световой поток (W„eh †„

f1), B случае использования двух фотоумножителей трудно подобрать фотоумножители,(ФЭУ) с идентичными ха- 39 рактеристиками даже при отсутствии магнитного поля, а неравномерное распределение индукции магнитных полей рассеяния в районе размещения двух

ФЭУ при работе на МГД генераторе мсжет привести к непреодолимым трудностям получения идентичных характеристик ФЭУ.

Известен способ автоматического измерения температуры равновесной плазмы при наличии магнитных полей, основанный на методе обращения, путем регистрации светового сигнала сравнения, светового сигнала плазмы и суммарного светового сигнала от источника сравнения и плазмы с помощью Фотоумножителя (2) .

Вследствие изменения чувствительности ФЭУ под влиянием магнитного поля величины сигналов от Ф„„ и в изменяются, а значение сигнала отсе„, храняаегося в памяти, остается постоянным. При этом в измерениях температуры плазыа неизбежно возникает погрешность .

Целью изобретения является устранение влияния магнитного поля на измерение температуры.

Цель достигается тем, что все три световых сигнала регистрируют в про»

6 с цессе опытов поочередно одним фото. электроййым умножителем, В этом случае-три сигнала ФЭУ, соответствующие световым потокам Ф„, Фал,св„а,л, изменяются в равной степени под влиянием факторов, изменяющих чувствительность ФЭУ, Для,реализации этого способа используются два источника сравнения, =" 4ва модулятора, спектрограф с фото° "электронным умножителем, оптические элементы и канал МГД генератора— объект измерения температуры.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена функциональная схема для измерения температуры.

Излучение основного источника 1 сравнения просвечивает плазму, а вспомогательный источник 2 сравнения служит для введения в вычислительное устройство сигнала, соответствуюшего световому потоку cb . Линза 3 л создает параллельный пучок света от источника 1 сравнения, который через защитные стекла 4 проходит. в канал

МГД генератора 5.

Линза б фокусирует на входной щели

7 спектрографа 8 излучение плазмы и основного источника 1 сравнения, которое проходит через призму 9, выполняющую роль полупрозрачного зеркала.

Излучение дополнительного источника 2 сравнения направляется с помощью линзы 10 на поворотную приз .му 11, Световой пучок направляется призмой 11 на призму 9 и поворачивает его на 90 и направляет на входо ную щель 7 спейтрографа 8, Таким образом, на входную щель спектрографа

8 поступают световые потоки от плазмы Ф„, плазмы, просвечиваемой истачнйком 1 сравнения ф», и свеИл+ Л товой поток от дополнительного источника 2 сравнения, создающий световой поток, равный по величине световому потоку ср при з аданной температуре лампы Т . Модуляторы 12 и 13, при-. водимые во вращение электродвигателя ми 14 и 15, в определенной последовательности прерывают световые потоки .

6 3208

Поле рассеяния, Гс

130

После выключе» ния магнитной системы

Напряжения на выходе каналов

120

Си гналы, пропорциональные потоку с

25,2 .0,2 25,2 24,3 13,2 12,9 25,4

25р2 24 4 13р7 . 13r1 25г3

Сигналы, пропорциональные потоку с ) 25,2+0,2 гЕ. от основного и вспомогательного ис"точнИков сравнения..

Световые потоки, Поступающие на вхсдную"щель спектрографа 8, прохо» дят далее через спектрограф и поступают на фотоумножитель, расположен- ный в фотоэлектрической приставке 16, Злвктрические сигналы фотоумножителя поступают в усилитель 17 к далее и блок .8 разделения каналов. Блок раз-. деления каналов преобразует нвпрерыв © ный сигнал с фотоумножителя в три сигнала с напряжением, пропорциональным световым потокам Ф, аэ и< в я щ na+n

Указанные сигналы по трем каналам иодаются в устройство 19, которое

19 производит расчет температуры, K выходу вычислительного устройства подключены показывающий и регистрирующий приборы 20, Синхронное вращение дисков приводит к поочередному пропус2О канию сигналов 4„, эл„, w ua спектрограф и ФЭУ, Рассмотрим пример, иллюстрирующий работу устройства, основанного иа ис«. пользовании одного ФЭУ, для измерений температуры в изменяющихся магнитных полях, Пример, Были проведены Опыты для исследования устранения влияния полей рассеяния магнитной системы МГД генератора на работу устройства с одним ФЭУ. Об эффективности устранения влияния полей рассеяния можно судить по отношению сигналов

ФЭУ, пропорциональных потокам + и

З5 ф . При отсутствии излучения плазrrs n, ьы эти сигналы должны быть равны о величине, независимо от того, действуют йли не действуют магнитные ноля на ФЭУ. В районе расположения фотоgQ умножителя индукция магнитных полей достигает 150 Гс, В этих опытах ФЭУ помещался в двойной экран на магнитной стали с толщиной стенок 2 мм.

Сигналы измерялись после усилителя на выходе блока разделения каналов.

В таблице представлены результаты испытаний. бб3208

Формула изобретения

Составитель Ю.Кутенин

Редактор Е,Иесропова Техред H.Áàpàäóëêíà

Корректор И. Вигула

Заказ 7858/75 Ти раж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП, Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4

Из таблицы видно, что при увеличе нии поля рассеяния сами сигналы изме няются в два раза, хотя разница между ними не превышает 3,5%,.что соответствует погрешности измерени я .- температуры не более 0,4%.

Использование предлагаемого метода измерения температуры равновесной плазмы обеспечивает возможность автоматического измерения температуры равновесной плазмы на установках с МГД генератором при наличии магнитных полей рассеяния; автоматического измерения температуры плазмы в течение длительного времени, на про тяжении которого могут сказаться утомляемость фотоумножителя и нестабильность его источника питания, I

1, Способ автоматического измере.ния температуры равновесной плазмы, 6 основанный на обобщенном методе обращения, путем регистрации светово- го сигнала сравнейия,"-светового сигнала плазьи и суммарного светового сигнала от источника сравнения и плазмы с помощью фотоумножителя, отличающийся тем, что,с целью устранения влияния магнитных полей на измерение температуры, все — три световыи сигнала регистрируют в процессе опытов поочередно одним фотоумножителем.

2, Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что световой сигнал сравнения получают с помощью дополнительного светового источника срав15 нения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Файзуллов Ф.С., Труды ФИАН, 1962, с. 105, "р 2, Васильева И,A. и др., Теплофизика высоких температур, т.XI, Р 4, 1973.