Способ ресурсного испытания электрогидродинамической тепловой трубы и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК F28D15/02 G01M3/16 

1

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к способам определения ресурса электрогидродинамических тепловых труб.

Известен способ контроля герметичности, тепловой трубы, в котором предлагается тепловую трубу подключить к источнику элект- 5 рического питания и измерительному вольтметру и измерять падение напряжения на трубе при температуре, меньшей температуры кипения рабочего вещества, и при температуре, большей температуры кипения ра- ,Q бочего вешества при заданном вакууме в трубке, а по соотношению падений напряжений судить о ее герметичности. Суш,ность способа состоит в том, что при нагревании тепловой труб{л ее электросопротивление увеличивается и, следовательно, на ней воз- 15 растает падение напряжения. В момент закипания рабочего вешества вследствие шунтирования электросопротивления ее корпуса парожидкостной смесью падение напряжения уменьшается скачками, что и подтвер- 2о ждает герметичность тепловой трубы 1.

Однако это решение неприменимо для электрогидродинамических тепловых труб, использующих диэлектрические жидкие и твердые рабочие вещества.

Известен также способ определения качества заправки тепловой трубы путем нагрева до температуры кипения рабочего вещества, охлаждения части трубы, подачи напряжения на электроды и определения косвенного параметра , характеризующего надежность трубы с использованием в качестве косвенного параметра вольтамперных характеристик 2.

Известно устройство для ресурсного испытания электрогидродинамической тепловой трубы, содержащее регулируемый высоковольтный источник с измерительной схемой 2.

Недостатком известного способа является длительность ресурсных испытаний, обусловленная проведением испытаний при рабочем напряжении тепловой трубы.

Цель изобретения - сокращение времени ресурсных испытаний электрогидродинамической тепловой трубы.

Цель достигается тем, что тепловую трубу нагревают до температуры кипения рабочего вещества, охлаждают часть трубы, подают напряжение на электроды и определяют косвенный параметр, характеризующий надежность трубы, причем на электроды подают напряжение, превышающее напряжеь ие возникновения частичных разрядов, а в качестве косвенного параметра используют отношение произведения частоты следования частичных разрядов на средний ток частичных разрядов к градиенту температуры вдоль оси трубы. Регистрацию частичных разрядов производят путем измерения звуковых , колебаний. Регистрацию частичных разрядов производят путем измерения тангенса угла диэлектрических потерь. Регистрацию частичных разрядов производят путем измерения электромагнитных колебаний.

Отличие устройства, позволяющего осуществить данный способ, состоит в том, что оно содержит регулируемый высоковольтный источник с измерительной схемой, выполненной в виде моста, содержащего два регулируемых индуктивных сопротивления в смежных плечах, в диагональ моста между точкой соединения сопротивлений,и точкой соединения конденсаторов включен регулируемый высоковольтный источник, а в другую диагональ включены испытуемая электрогидродинамическая тепловая труба и последовательно соединенные фильтр верхних частот, усилитель, частотомер.

На фиг. представлена зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения на электрогидродинамической трубе; на фиг. 2 -- схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

л- .„

Устройство содержит регулируем.ыи высоковольтный источник напряжения 1, конденсаторы 2 и 3 и сопротивления 4 и 5, измерительного моста, испытуемую электрогидродинамическую тепловую трубу 6, фильтр верхних частот 7, усилитель 8, частотомер 9, причем высоковольтный источник 1 подключен к одной диагонали моста, а тепловая труба 6 и последовательно соединенные фильтр верхних частот 7, усилитель 8 и частотомер 9 - к другой.

Применение мостовой измерительной схемы позволяет ослабить влияние помех от коронного разряда, возникающего на высоковольтных выводах, уменьшения влияния внещних наводок добиваются применением развязывающих фильтров в цепи высоковольт ного питания и экранированной измерительной схемы.

Способ ресурсного испытания электрогидродинамической тепловой трубы 6 осуществляется следующим образом. .

Тепловую трубу 6 нагревают до температуры кипения рабочего вещества, охлаждают часть трубы, подают на электроды напряжение, превыщающее напряжение возникновения частичного разряда, и регистрируют частичные разряды. В качестве косвенного параметра, характеризующего надежность трубы, используют отнощение произведения частоты следования частичных разрядов на средний ток частичного разряда к градиенту температуры вдоль оси трубы 6.

Регистрацию частичных разрядов, т.е. пробоев газовых включений, локальных пробоев малых объемов твердого или жидкого диэлектрика и местных разрядов на поверхности твердого диэлектрика, можно производить, например, с помощью чувствительного микрофона, что позволяет определить местонахождение частичного разряда, т.е. область, обладающую дефектами, однако наличие и местонахождение частичного разряда определяется этим путем лищь качественно.

Наличие частичного разряда можно также определить по изменению диэлектрических потерь с помощью измерения тангенса угла диэлектрических потерь в зависимости от напряжения. Этот метод дает представление о напряжении возникновения частичного разряда (например, по резкому увеличению тангенса угла диэлектрических потерь) и его мощности {по площади циклограммы).

На фиг. 1 приведена зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения. Кривая I характеризует отсутствие частичного разряда; кривая II - наличие частичного разряда. Однако этот способ регистрации частичного разряда затрудняет выделение потерь, вызванных непосредственно частичными разрядами.

Обнаружение частичных разрядов в электрогидродинамической тепловой трубе по генерируемым высокочастотным колебаниям позволяет надежно и с высокой чувствительностью измерять основные характеристики частичных разрядов. Именно на регистрации высокочастотных электромагнитных колебаний основано устройство для ресурсного испытания электрогидродинамической тепловой трубы.

Описываемый способ определения ресурса электрогидродинамических тепловых труб на порядок и более сокращает сроки испытаний, что позволяет быстро подобрать диэлектрические материалы, совместимые с конкретным теплоносителем.

Формула изобретения

I. Способ ресурсного испытания электрогидродинамической тепловой трубы путем нагрева до температуры кипения рабочего вещества, охлаждения части трубы, подачи напряжения на электроды и определения косвенного параметра, характеризующего надежность трубы, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени ресурсных испытаний, на электроды подают напряжение, превышающее напряжение возникновения частичного разряда, определяют частоту следования частичных разрядов, средний ток частичного разряда и градиент т емпературы вдоль оси тепловой трубы и вкачестве кос595венного параметра используют отношение произведения частоты следования частичных разрядов на средний ток частичного разряда к градиенту температуры. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, .что регистрацию частичных разрядов производят путем измерения звуковых колебаний. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрацию частичного разряда производят путем измерения тангенса угла диэлектрических потерь. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрацию частичных разрядов производят путем измерения электромагнитных колебаний. 5.Устройство для ресурсного испытания электрогидродинамических тепловых труб, содержащее регулируемый высоковольтный источник с измерительной схемой, отличающееся тем, что измерительная схема выполнена в виде моста, содержащего два регулируемых индуктивных сопротивления в смежных плечах и два конденсатора в других плечах, в диагональ моста между точкой соединения сопротивлений и точкой соединения конденсаторов включен регулируемый высоковольтный источник, а в другую диагональ включены испытуемая электрогидродинамическая тепловая труба и последовательно соединенные фильтр верхних частот, усилитель и частотомер. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 415533, кл. F28 D 15/100, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 769379, кл. G 01 .М 3/16, 1980.

1/1.р.

фи-г .1

I1

II