Способ определения электропроводности и скорости потока ионизированного газа и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01P5/08 

U

«5)

Изобретение относится к аэродинамике и газодинамике и может быть использовано для определения расхода газового потока и плотности ионизации в нем, например, в системах контроля мощности газоаэрозольно)го выброса через вентиляционную трубу атомной станции. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности измерений. Спо- . соб заключается в том, что после по- дачи ионизированного газового потока в измерительный канал 1 производят разделение зарядов в электрическом поле введенного в канал плоского конденсатора 2, измеряют в цепи последнего ионизационный ток блоком 6 регистрации и по величине тока оценивают электропроводность. Воздействие на поток газа электромагнитным полем осуществляют подачей на обкладки конденсатора 2 импульсов от- рицательного напряжения прямоугольной формы, с частотой следования, определяемой из выражения 03 fTCr/Ј 0 , где G электропроводность; Е0 - электрическая постоянная. 2 с.п.ф-лы, 5 ил. с е (Л

1- д

маке

-длина электродов плоского конденсатора ,

-амплитудное значение индукционного тока;

.RH -,сопротивление нагрузки} L - ширина электродов; U - магнитная проницаемость,

We- магнитная постоянная . dtQ - амплитудное значение про W0la изводной от безразмерной периодической функции, определяемой выражением

F v(oat}/ve,

Ион

- значение ионизационного тока}

4

- параметр, имеющий размерность длины, м, определяемый из выражения

CQV С0 И. Ьд ,,

I где с

/3 (а -2ЬЕ)/4;

а (2E02/3L0 + ЗЫ,0)2; Ъ KpGI/ft j

К 21(Ua/Ј60- скорость рекомбир ации;

IS

G 209-10 - радиационный выход}

I - мощность дозы ионизирующего излучения;

ЕС vB/L09

C1 (

с - заряд электрона. Величину 1 находят по измеренному значению ионизационного тока яз уравнения

. ctarctg J-p,

7)

Приведенные в соотношениях (1)- (7) величины имеют размерности, соответствующие системе измерений CU« 0

Таким образом, реализация предлагаемого способа позволяет обеспечить повышение точности измерения скорости и электропроводности в потоке нейтральной ионной газовой плазмы при нормальном давлении, например, скорости и электропроводности (мощности дозы) радиоактивного газоаэрозольного выброса атомной электростанции.

/irLl|U.tV0Ri

U

х

(W (U0SLo arctg(|--)

де L 1

14

R

W3

й«А J шкс

S-ns

dF/dt

ширина электродов; длина электродов плоского конденсатораi подвижность носителей заряда (ионов) %, напряжение-,

сопротивление нагрузки; амплитудное значение индукционного тока, U - магнитная проницаемость I (U0 магнитная постоянная,

-эффективная площадь индукционной катушки (п - число витков, s - площадь одного витка); расстояние между электродами J

-параметр, имеющий раз- верность длины,

-значение ионизационного тока1,

мякс - амплитудное значение производной безразмерной

Ья

10

15

0

25

30

Формула изобретения 1, Способ определения электропроводности и скорости потока ионизированного газа, включающий подачу ионизированного газа в измерительный канал, воздействие на поток газа первичным электромагнитным полем, измерение тока, возбуждаемого в индукционной катушке, и оценку электропроводности и скорости потока газа, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности измерений на поток газа воздействуют электростатическим полем введенного в измерительный канал плоского конденсатора, измеряют ионизационный ток в цепи конденсатора, по величине которого оценивают электропроводность, а воздействие на поток газа электромагнитным полем осуществляют подачей на обкладки конденсатора импульсов напряжения прямоугольной формы, частоту СО следования которых выбирают из выражения

to frGVe0,

где GT - электропроводность,

Ј0- электрическая постоянная, при этом оценку скорости U газового потока получают из соотношения:

и-иидлмакс

n

х

хП.fdFl

}

Mate

0

5

0

5

периодической функции F - V(Ј0t)/V0; V(COt) - значение униполярного

переменного напряжения; - частота переменного напряжения .

,

межэлектродное рас

о стояние,

максимальная длина электродов, характерная для максимальной скорости потока.

Фаг. 2

1,6 х.см

L 2

Фиг. tt

Т I Г

П(У,)

Фиг. 5