Способ определения величины межэлектродного зазора термоэмиссионного преобразователя

Комитет Россий по патентам и то й Федерации рным знака АНИЕ ИЗОБРЕТ Российской Федерац и ОП(71) Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия"(73) Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия"имакадС.ГИоролева(56) Батырбеков ГА и др, Некоторые результаты послереакторных исследований шестиэлементной термоэмиссионной сборки, проработавшей 2670 ч. Атомная Энергия, 1976, т,40, с 382.Авторское свидетельство СССР й 599657, кл. Н ОМ 45/00, 1976(64) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ЗАЗОРА ТЕРМОЭМИС(о) Кб (и) 18042(57) Использование: непосредственное преобразование тепловой энергии в электрическую. Сущность изобретения; при петлевых испытаниях термоэмиссионного преобразователя (ТЭП) его выводят в генераторный режим с установившимся значением тока 1, заполняют зазор газом с высокимокоэффициентом теплопроводности Л определяютГтемпературу эмиттера Т повышают плотность цГ теплового потока с одйовременным измерениемтока и с регистрацией цГ, при которой значение тока равно, а оценку зазораосуществляют изосоотношения 1. Л (Т - Т )/(ЧГ - ЧОг Е с1804237 0,08 - 0,14 мм. Изобретение относится к непосредственному преобразованию тепловой энергии в электрическую и может быть испольэова. но при петлевых испытаниях термоэмиссионных преобразователей (ТЭП),Цель изобретения - устранение указанного недостатка, а именно повышение точности определения МЭЗ во время испытаний.Указанная цель достигается предложенным способом определения МЭЗ ТЭП, включающим выводТЭП в генераторный режим с установившимся значением тока ), заполнение зазора . газом с высоким коэфФициентом теплопроводности Аг определение температуры эмиттера Те коллектора Т, и плотности теплового потока с эмиттера с измерением тока, регистрируют цЕ, при которой значение тока равно ), а оценку . осуществляют из соотношения- А(Те- Тс)1(цР - аЕ) Предлагаемый способ реализуется следующим образом.После установки испытываемого ТЭП вустройство для испытаний, например петлевой канал (ПК), тепловую. мощность поднимают до значения, соответствующегорабочему значению оР В МЭЗ ТЭП подаютпар цезия при давлении, равном рабочему,обычно 1-10 мм рт.ст. ТЭП начинает генерировать электроэнергию, которая снимаетсяна внешней нагрузке с измерением токаинапряжения Ч. Проводятся ресурсные испытания ТЭП, во время которых возможно изменение (уменьшение) МЭЗ,Для контроля МЭЗ периодически его за.полняют теплопроводящим газом, например гелием, предварительно зафиксировавсопротивление нагрузки й, генерируемый ток1 и рабочую температуру Те. Точность оценкиТе тем выше, чем выше генерируемый ток,После заполнения МЭЗ теплопроводящимгазом (с известным коэффициентом теплопрояодности Ъ) температура эмиттера понизится, следовательно резко снизится ток,что приведет к существенному снижениюточности оценки Те и соответственно МЭЗ,Формула изобретенияСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО ЗАЗОРА ТЕРМОЭМИССИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, включающий вывод термоэмиссион ного преобразователя в генераторный режим с установившимся значением тока, заполнение зазора гаПоэтому при постоянном зафиксированномзначении Й тепловую мощность ц повышают с одновременным изменением до техпор, пока измеряемое значение станет рав 5 ным зафиксированному 1, Тем самым практически будут компенсированы тепловыепотери, с переносом тепла теплопроводностью через газ, ТЭП будет работать врежиме, практически одинаковом с эафик 10 сированным до заполнения МЭЗ газом и,следовательно, значение Те этого режимабудет равно зафиксированному значениюТе, которое определено с достаточной точностью, Измеряют значение температуры18 чехла Тг, по которой определяют Тс.Таким образом, известны все составляющие выражения для определения МЭЗ,После этого мощность ТЭП понижается дорабочего значения из ТЭП откачивается газ,20 ресурсные испытания продолжаются апрежнем режиме,Эффективность и реализуемость предлагаемого способа были проверены при петлевых испытаниях ТЭП, Подача гелия в МЭЗ25 при давлении около 1 атм приводила к снижению плотности генерируемого тока с 510 А/см до примерно 0,1-0,2 А/см, т,е. дозначений, при которых влияние электронного охлаждения эмиттера практически не ска 30 зывается на значении Те. Из-за низкойточности степени черноты электродов погрешность определения Те в аком режимевозросла до 100-120 К, в то время как втоковом режиме для определения Те исБ пользовался самый точный метод - методсравнения экспериментальных и расчетныхстатических вольт-амперных характеристикс погрешностью определения Те в 30-40 К.Полученное значение МЭЗ составило около40 0,12 мм. Измеренное после испытаний с помощью нейтронной радиографии значение МЭЗ в отдельных элементах составила Таким образом, предлагаемый способ позволит повысить точность оценки Те при заполнении МЭЗ теплопроводящим газом, тем самым повысить точность определения МЭЗ во время ресурсных испытаний ТЭП. зом с высокой теплопроводностью, определение температуры эмиттера, тем-, пературы коллектора илотности теплового потока с эмиттера и оценку величины зазора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, после заполнения зазора газом с высокой теплопроводностью повышают плотность1804237 Составитель В,СинявскийТехред М.Моргентал Корректор М.Керецман Редактор Т.Куркова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 1226 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 5теплового потока с эмиттера и одновременно измеряют ток, регистрируют плотность я Ф теплового потока с эмиттера, при которой значение измеряемого тока равно установившемуся току в генераторном режиме, а оценку величины . зазора осуществляют из со- отношения- - АМ-Тс)М-Ог), где Хг - коэффициент теплопроводности газа с высокой теплопроводностью при температуре, равной Я-Тс)/2(Вт/см.град);Те - температура эмиттера с генераторном режиме (К);5Т - температура коллектора приплотности теплового потока, равнойЧ Р (К):оР - плотность теплового потока сэмиттера при заполнении зазора газом с высокой теплопроводностью