Способ контроля режима энергетической установки Советский патент 1992 года по МПК G01N22/00 

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 Hmnp с индексами и на фиг. 2 - схема устройства, с помощью которого может быть реализован способ.

Устройство состоит из резонатора 1, заполненного плазмой, устройств 2 и 3 возбуждения, автогенераторов 4 и 5, частотных детекторов 7 и 8, дифференциатора 6, вычислительного устройства 9.

Рассмотрим осуществление способа на конкретном примере.

Пусть в резонаторе возбуждаются два колебания типа Hmnp с продольными индексами и . Распределение амплитуды электрического поля вдоль оси z резонатора дано на фиг. 1. Видно, что поля колебаний распределены симметрично относительно оси L/2.

Относительное изменение д частоты или добротности колебаний под действием

VI О СЛ

неоднородности можно выразить следующим образом:

di sT -JAIx.yAFiJiEitx.y) IE1W dv

10 Чг

U ;А(х,у,)1Е2(х.у) I - IE2(z) I dV,

F20

Чг

(1)1.

где A(x,y,z,F) - параметр, характеризующий неоднородность;

F - либо частота, либо добротность колебания

VCr - объем сгустка.

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

(Fi) I E 1(2)1 -I Е(х,у)| ; (52 A(F2)- I E2(z)|. I E(x,y)|

(2)

или

& A(F2) E2(z)

(р) ед(3)

Нормированные амплитуды lEi(z)l и I E2(z) I для колебаний с индексами Р 1 и определяются следующим образом:

Ei(z) sin E2(z) sin

Из (3) и (4) следует:

(4)

л.Д2 A (F2) -ЗТ A(Fi)

A(F2) А(р2) 0,.,,Jtt Л. AtFl)2cosT- A(HJ2si T b

откуда следует

±ага|(-7тШ

Неоднозначность вычисления координаты относительно оси L/2 заключена в знаке при arcsln в (5). Эта неоднозначность устраняется, если учесть знак производной dEi/dz. Видно, что эта производная меняет знак при переходе через точку L/2 (фиг. 1). Производная dEi/dz эквивалентна производной dFi/dt.

Действительно

dFj.

dEi аг

dz at

5

0

5

0

5

0

5

0

5

при движении сгустка вдоль оси z, знаки dFidEi и dz/dt остаются постоянными, и знак dFi/dt определяется под знаком dEi/dz.

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

В резонаторе Т, заполненном плазмой с диэлектрической проницаемостью Јп . через элементы 2 и 3 связи генераторами 4 и 5 возбуждаются два колебания с индексами и . Так как это автогенераторная схема измерения, то частота колебаний этих генераторов будет зависеть от резонансной частоты возбуждаемых колебаний, которая зависит от ЕП ,. 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 Pi и Р2 Pi в резонаторе энергетической установки, измерении параметров резонатора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения определения продольной координаты неоднородности, движущейся вдоль оси резонатора. Pi и Р2 являются продольными индексами электромагнитных колебаний, причем .

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

w

211

№

Фи

Фи г. 2