Изобретение касается способа измерения температуры ответственных частей электровакуумных приборов (например, стеклянных ножек) в рабочем состоянии. Особенное значение предлагаемый способ имеет для определения температур радиоламп, работающих при высоких п сверхвысоких частотах и высоких анодных напряжениях.
При разработке новых типов электровакуумных приборов и при изучении их качества в массовом производстве самое серьезное внимание уделяется распределению в них температуры в рабочем состоянии (в динамических режимах), так как от этого распределения зависит устойчивость работы прибора и его долговечность. Oco6e iio тщательно приходится обследовать те части прибора, где металлические вы1;оды от электродов (анода, сетки, катода) проходят сквозь стеклянную оболочку. В этих частях, называемых ножками, при неправильном распределении температуры (по причине неправильной конструкции, неуда-пю технологии, применения несоответствующих материалов) стекло может растрескаться, и тогда лампа выйдет из строя.
Необходимо знать истинное распределение температуры в рабочем состоянии. В электровакуумных приборах, рассчитанных на BHcoKiie и сверхвысокие частоты при высоких анодных напряжениях, такое измерение сильно затруднено, прежде всего потому, что анод и управляющая сетка радиоламп находятся под больщим высокочастотным потенциалом; это заставляет вести измерения очень осторожно.
При измерении температуры рад1 оламиы наиболее целесообразно применять измерительный прибор с наименьщей теплоемкостью и ми1П1мальными размерами части, соприкасающейся с обследуемым объектом. Таким прибором является термопара, снабженная милливольтметром. В случае измерения температуры какой-либо части радиолампы, например, анодной ножки, термопару приводят в соприкосновение с этой иожко1 й как показано на фиг. 1, где / - стеклянная часть, сквозь которую проходит металлический ввод 2. К термопаре, соприкасающейся с ножкой
№ 61930- 2 -
анода в месте 3, присоединен милливольтметр 4, проградуированный на температуру.
На фиг. 2 показан разрез ультракоротковолновой генераторной лампы с термопарой, введенной в ее анодную ножку. Так как при измерении термоп-ара находится под постоянным потенциалом, обычно близким к нулю,, а-проводник под потенциалом V анода, изменяющимся во времени, то между термопарой и проводником возникает сильное электрическое поле, пересекающее диэлектрик (в данном случае стекло). Диэлектрические потери нагревают диэлектрик и даже разрушают его. Этому особенно подвержены генераторные лампы, у которых амплитуда переменной составляющей анодного напряжения может доходить до нескольких тысяч вольт.
Следующая трудность, возникающая при измерениях истинной температуры, заключается в том, что накладывая на место измерения термопару или термометр, тем самым прикрывают это место, изменяя условия теплоотдачи. Этим вносится в измерение погрешность. Кро.ме того, при измерениях в динамических режимах при высоких и сверхвысоких частотах возможны значительные погрешности за счет индуктирования э.д.с. в измерительной системе.
При коротких и ультракоротких волнах приходится считаться с распределенными параметрами системы, так как каждый сантиметр проводника имеет существенное значение. Наведенные в измерительной системе токи могут дополнительно нагревать термопару. Эти токи тоже могут привести к разрушению измерительного прибора.
Указанные выше трудности можно устранить при помощи предлагаемого способа определения температуры. Сущность его заключается в следующем.
Исследуемый электровакуумный прибор включают в работу в требуемом динамическом режиме. После того как распределение температуры стабилизируется, выключают напряжение и к месту измерения быстро прикладывают термопару. Далее определяют зависимость температуры от времени, причем отсчет времени ведут с момента выключения напряжения; особо замечают момент наложения термопары.
В результате получают кривую ЛЕС, показанную на фиг 3. Точка А соответствует моменту то выключения напряжения Va, l/g-. V-; , а точка D - моменту т„наложения термопары (приближенно) На этой кривой температура t отложена по оси ординат, а время тг - по оси абсцисс.
Участок DE не совпадает с участком BE вследствие теплоемкости термопары и инерции прибора. Участок ДЕС кривой получают экспериментально, а участок ABE - путем экстраполирования до пересечения с осью ординат. Искомая температура / будет равна ординате АО.
Точность указанного способа может быть повышена введением поправки на теплоемкость термопары и приключенного к ней милливольтметра. Значение этой поправки можно легко определить, опустив, например, конец термопары в жидкость с заранее известной постоянной температурой (кипящую воду, расплавленное олово, свинец, легкоплавкие сплавы и пр.).
Измерение температуры по предлагаемому способу производится при отключенных напряжениях - именно поэтому отпадают все описанные выше трудности. Получаемые результаты соответствуют требуемому динамическому режиму, который только и нредставляет интерес; в статическом режиме, даже при нагрузках, имеющих место в динамическом режиме, температуры будут различны из-за диэлектрических потерь и других эффектов, связанных с высокочастотным электромагнитным полем.
Предлагаемый способ может быть использован для измерения температуры внешних и внутренних частер. Во втором случае милливольтметр присоединяют к термопаре непосредственно после выключения напряжения.
Предмет изобретения
1.Способ определения температуры электровакуумных приборов в динамическом , отличающийся тем, что прибор, предварительно доведенный до стабильного распределения температуры в динамическом режиме, в известный момент выключают, через возможно более короткий промежуток времени прикладывают к месту измерения спай термопары и затем строят кривую зависимости температуры от времени, после чего определяют искомую температуру путем экстраполяции полученной кривой до пересечения с ординатой, отвечающей моменту выключения прибора.
2.Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что в случае определения температуры внутренних частей прибора предварительно наложенной на них термопарой в определенный момент после выключения прибора присоединяют термопару к милливольтметру.
3.Применение способа по пп. 1 и 2 для исследования изменения температуры во времени, причем прибор можно выключить в любой требуемый момент.
Фиг i
