Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при разработке систем охлаждения, основанных на использовании тепловых труб.
Известен способ контроля качества тепловой трубы преимущественно в процессе изготовления и испытаний, основанный на измерении теплофизических характеристик (температуры) тепловой трубы в нестационарном режиме, в котором о качестве тепловой трубы судят по скорости изменения температуры по крайней мере в одной из точек на участке измерения.
К недостаткам этого способа следует отнести отсутствие возможности ведения непрерывного контроля качества (герметичности) непосредственно в процессе эксплуатации.
Известен способ контроля качества тепловой трубы преимущественно в процессе ее производства, основанный на масс-спектрометрическом определении утечек (негерметичности) корпуса с предварительным глубоким вакуумированием полости тепловой трубы.
Этот способ реализуют устройством, содержащим масс-спектрометр, вакуумная камера которого герметично соединена с полостью трубы, и гелиевый течеискатель, обдувающий корпус тепловой трубы струей гелия.
К недостаткам этого способа следует отнести невозможность его использования непосредственно в процессе эксплуатации, что ограничивает область применения. Те же недостатки присущи и устройству, реализующему способ.
Наиболее близким к изобретению является способ контроля качества тепловой трубы, основанный на регистрации электрического напряжения на дополнительных электродах, размещенных внутри корпуса тепловой трубы и соединенных с дополнительным источником высокого напряжения, причем в качестве контролируемого фактора используют интенсивность электрических разрядов между дополнительными электродами.
К недостаткам этого способа следует отнести ограниченную область применения, обусловленную существенными затруднениями при использовании способа на протяжении периода эксплуатации, а также низкую надежность из-за деградации теплоносителя при электрических разрядах.
Устройство, реализующее этот способ, содержит тепловую трубу с дополнительными электродами, установленными в полости тепловой трубы и соединенными с регулируемым источником высокого напряжения, а также с мостовой измерительной схемой.
Недостатки устройства те же, что и у способа, причем наличие в корпусе двух высоковольтных вводов, а также источника высокого напряжения дополнительно снижает надежность устройства.
Целью изобретения является расширение области применения и повышение надежности.
Указанная цель достигается тем, что по способу контроля герметичности (качества) тепловой трубы, содержащей дополнительный электрод, основанному на регистрации напряжения, регистрируют величину гальванической ЭДС между корпусом тепловой трубы и дополнительным электродом непрерывно или периодически на всем протяжении изготовления, испытаний и/или периода эксплуатации.
Регистрация величины гальванической ЭДС между корпусом трубы и дополнительным электродом позволяет исключить деградацию теплоносителя, обусловленную электрическими разрядами, и вести контроль герметичности простыми аппаратными средствами как в процессе изготовления (заправки) и испытаний, так и в процессе эксплуатации, т. е. контролировать потерю герметичности коpпуса, вызванную механическими или другими воздействиями на тепловую трубу непосредственно в процессе эксплуатации.
Совокупность этих обстоятельств позволяет расширить область применения способа и повысить надежность.
Указанная цель достигается также тем, что в тепловой трубе с дополнительным электродом, заполненной жидким теплоносителем, дополнительный электрод выполнен из материала, образующего с корпусом тепловой трубы гальваническую пару, и размещен на диэлектрическом слое, охватывающем наружную поверхность корпуса, причем диэлектрический слой выполнен в виде капиллярно-пористой структуры, смачиваемой теплоносителем, а в качестве теплоносителя используют электролит.
Использование тепловой трубы с дополнительным электродом, выполненным из материала, образующего с корпусом тепловой трубы гальваническую пару, и размещенным на диэлектрическом слое, охватывающем наружную поверхность корпуса тепловой трубы, и использование электролита в качестве теплоносителя приводит при вытекании теплоносителя из корпуса (потере герметичности) к появлению между корпусом и дополнительным электродом гальванической ЭДС.
Контроль наличия этого напряжения позволяет простыми аппаратными средствами регистрировать потерю герметичности корпуса как в процессе изготовления и испытаний, так и в процессе эксплуатации. Исключение высоковольтных вводов в герметичный корпус, а также дополнительного высоковольтного источника обеспечивает повышение надежности и расширение области применения по сравнению с прототипом.
Использование в качестве диэлектрического слоя капиллярно-пористой структуры, смачиваемой теплоносителем, позволяет накапливать теплоноситель в указанной структуре при малых утечках и дополнительно повышает надежность.
Схематически устройство для реализации предлагаемого способа изображено на чертеже.
Тепловая труба состоит из герметичного корпуса 1, частично заполненного теплоносителем 2 и снабженного капиллярной структурой 3, обеспечивающей транспорт теплоносителя из зоны конденсации 4 в зону испарения 5.
На наружной поверхности корпуса 1 нанесена или сформирована капиллярно-пористая структура 6, на которой размещен дополнительный электрод 7. Корпус 1 и дополнительный электрод 7 соединены с измерительным (регистрирующим) прибором 8.
Осуществляют способ следующим образом. В рабочем состоянии или в процессе изготовления и испытаний заправленная теплоносителем 2 тепловая труба передает тепловой поток от зоны испарения 5 к зоне конденсации 4. Капиллярная структура 3, смачиваемая теплоносителем 2, осуществляет транспорт теплоносителя от зоны конденсации 4 к зоне испарения 5, обеспечивая работу тепловой трубы при отсутствии силы тяжести или против сил тяжести.
В случае потери герметичности корпусом 1 жидкая и паровая фазы теплоносителя истекают через отверстие (неплотность) и смачивают капиллярно-пористую структуру 6, нанесенную на наружную поверхность корпуса 1. Поскольку корпус 1 и дополнительный электрод 7 выполнены из материалов, образующих гальваническую пару, то при смачивании структуры 6 электролитом между корпусом 1 и дополнительным электродом 7 возникает гальваническая ЭДС, которая регистрируется прибором 8. (56) Авторское свидетельство СССР N 951092, кл. F 28 D 15/02, 1982.
Использование: в системах охлаждения. Сущность изобретения: на корпусе трубы расположен диэлектрический капиллярно-пористый слой. На нем установлен электрод. Последний образует с корпусом гальваническую пару. Капиллярно-пористый слой при разгерметизации трубы смачивается теплоносителем. В процессе изготовления, испытаний и эксплуатации трубы измеряют ЭДС указанной гальванической пары. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.
