Датчик измерителя параметров пламени

, ЯО 156794 55 б 01 (х) 22/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР. асти гч"т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Москалев И. Н., Стефановский А. М Диагностика плазмы с помощью открытых цилиндрических резонаторов. М.: Энергоатомнздат, 1985, с. 31Авторское свидетельство СССР1264050, кл. Сз 01 (х( 22/00, 1984(54) ДАТЧИК ИЗМЕРИТЕЛЯ ПАРАМЕТ РОВ ПЛАМЕНИ(57) Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобрегения - повышение точности и обеспечение зондирования всей пристенной области отрезка 4 газовода, а также упрогцение технологии изготовления датчика. Датчик измерителя параметров пла мени содержит открытую линию передачи (ОЛГ 1) в виде отрезка 1 микрополосконой лини; , гсгла.ованнук нагрузку 3, отрезок газовод, согласующие шлейфы 8. Для повыення с ч,ости датчика и обеспечения зондировании иазмы введены полосковые излучатглн (ПИ) 2, электрически связанные с 0.111. расположенной кон центрично отрезку гасивода на внутренней поверхности его стенки При расположении ПИ 2 на заданном ра ст чнии друг отруга они возбуждаются в противофазе. Синфазность возбуждении ПИ 2 обеспечиваеся геометрией ОЛП. ., и со и к2 Г 1 "зкнв . 1 Л П редлизова н режим бс",гипс Влн Глчбнна зондирования плазмы определяется типом колебания. СЛП х; б. вьполнена извилистой и в виде несимметричной полосковой линии, подлож. ка квторой размещена в кольцевой канавке всполненной на стенке отрезка газо. ода. ,анной формы и размеров. Для упроценив изгот;ленин ОЛП м. б. выполнена в ви;и нес имметричн;й гол сковой линии, подложка которой вынесиена в виде кольцевого :ступа на внутренней поверхности сгснок о;резка газовода заданной формы.3 з. . ф-лы. 5 ил156794 4 6 рР(и .; Нтсц к Гплоди. )1(т(ке и м)жГ 6 ыть ип;ьз)ВВИО В систИК контроля и управления режимов энергетич ских угацовок.11 ь изобретения - повышение точности и О)Р, цсчение зидировдния Всей пристенной 6 лд и Отрзкд гдзОВОд, упрощение тхцс)- ,1 О(ИИ И:КТОНГ(НИ 51.На фи,оказан эскиз участка кдм Р 11 )( Р 1 К 1 ГЦВКИ С Ус ГДЦОЕЛСН- цым (гд . Г:цк( лдгцикоч имеритея цдрдмет- рОВ 1 д,)р: Ги рт(,д НО 1 ричетру ли иии из к;д ). 2 4 прс,ЛаГР((;(тк, и;11 идн Гы; 1(д фи(. 5 ,м; и(". Н(. я х; лронцой ко(центрдц",и 1(лзмы, о рдцяншая датчик и: р 1пдр;. М( (РОВ ИЛДМПИ.Д,(т ик измеритля 1 дрдмстр(В и,: ци с РГ О 1 (к 1(кР(1 О докОй л и 1 ( (, ) .И..ЛИ .О Л(.ОВ,1(ц) К .Д Г) ,( .,К( ОВОДД , 1 И)Д.(ОЖК О(111. ,1 ж,; 1 ., (дт.1 ячи рд Внд (21-1-1,л/2 з4буждаются в противофазе. В открытой линни передачи реализован режим бегущих волн, для чего линия нагружена на введенную согласованную нагрузку 3.Количество излучателей определяется соотношениемъ ,( д - - Н ) / а = Гп+ 1,02 т,; ДЕ- П.й КОРЕНЬ (РУНКЦИИ ЬЕССЕЛЯ П-ГОпорядка;д радиус газовода;глубина зондирования плазмы;гп азимутальный индекс колебания:- количество излучателей.Глубина зондирования плазмы определ)ется типом колебания и рассчитывается по формуле (1),Ътчик согласно фиг. 2 работает следую нНм образом.Открыту линия передачи выполнена в Вил несимметричной полосовой линии, подложка которой размещена в кольцевой кд- цдвкР, Выполненной на стенке отрезка газоВодд, имеет В сечении форму сегмента эл лицд. При этом фокусы эллипса лежат ца О .тр(зкд гдзОВода, д хорда соВпадает с Обрдзуюнкй внутренней поверхности стенок отрезка гдзовода.С)трс:Он газовода с такой формой сече(51 Образу(т ОткрытыЙ бочкообразный ре;Ол(.тор (ОБР) . Характерной особенностью НО(обцых резонаторов является Наличие Внутренних акустик, благодаря которым поРри чд излучение в ОБР отсутствуют, радиационная добротность резонатора станоВится равной бесконечности, а общая добротность ненагруженного ОБР определяется только потерями В стенках. Так как точ- НОть измерений, в свою очередь, определяется добротностью резонатора, то нОвышение добротцости ьсдет к повьц(еня(о тэчности. О ГР ВО.Оужддется системой рас(редслеццоЙ связи подобно гому, как это делалось в прелыдупем д; тцике. Полосковые излучатели 2 рд. пола.дю 1 ся в пучностях электрического поля и ВОзбуждаются попарно В противофазе.Ддтч ик согласно фиг. 3 работаеСледующим образом.Данный датчик дополнен кольввыми ка д гьдми, расположенными си м мет ри чно от(ительно центральной кольцевои канд)ки) ) (ц и " 1 В . с ч (: ц и и ф ) р м у, Г л е Й се Г- м( нт В элдиисд, Образогдцных фокусными элл 1(:дми и отсеченных от этих сментов отрезками гипербол, софокусных этим эллипсам тдк, что края кольцевых канавок и хорды .СГ.,нгов эллипса лежат на образующей внутренней поверхности стенок отрезка газовода,Собственное колебание и ОБР (меет хд. ", 1 Г 1 Р од и ы)л ь(. 5 ,срч(ох, чиии : .О(1( (ИИ ЭЛСКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ( Г1 зс 79 ФС Гс с гц иэС,О,ГЕгсяия 5вом приближении) Имеют форму эллиптических сегментов, образованных долями эллипсов с фокусами, лежащих на оси ОБГ, силовые линии магнитного поля ортогональны линиям электрического поля и имеют в сечении форму отрезков гипербол, софокусных упомянутым эллипсам. Поэтому, если отражающую поверхность ОБР заменить хорошо проводящей лестницей, горизс нтдльные ступени которой имеют в сечении форму эллиптических сегментов, помещенных в узлах электрического поля, вертикальные проводящие повепхности ортоглнальны силовым линиям электрического поля, т. с:. Ихект форму отрезков гипербол, то это не приведет к заметному возмушенню колебания ),.поскольку для него выполняктся граничные условии на гнверхности эщеллсгта, и структура поля д искажается. Высота стуенек эщелдеттной решетки опр.деляет "я гдким Образом, чтобы эллипти е.кие прсводяшие поверхности попадали в узлы электрического поля. Длина отрезкод гипербол в гредд. дх дополнительных кольцевых канавок Ои д. - ляется ураанением Ь 4 2 (а+)ч) -1 с - 13; - -12 2+2 (а .11)(а - Н). - .0,Где Ь - длина оч резков гипдрбол в прс челахдополнительных кольцевых канавок,а радиус гдзлводд;глубина центральной канавки,)с= 1,2,3 ,- дшна долны В электрике подложки;Н глубччд зондирования.Датчик возбу ждается микрополоскоьоилинией, аналогично датчику по фиг. .Датцик по фиг, 1 работает следующимобразом,Под.чожкд Н 1 Л выполнена в виде кольцевого высгупд на внутренней поверхностиСчЕНОК ОтРЕЗКД ГаЗОВОДа И ИМЕЕТ В СЕЦЕИИИформу сегмента эллипса, хорда когорого съьпадает с Образук:пей внутренней поверхностью стенок Отрезка газоводд.Структура диэлектрик - цилиндрический Влшвод эквив,слентид открытому бочкообразному рсзондтору. Структура поля ггслучепного таким Образом резонатора аналогична структуре поля ОБР. Возбуждаетсяэтот резонатор линией, подобной линии возбуждении ддг;икд пл фиг. 1.Схема измерен я электроннОй концентрации плазмы дат 1 иком измерителя параметров пламени в качестве чувствительногОдемента работа 1 следующим образом.СВЧ-Генератор 6 через систему распределенной связи, образованнон отрезком микрополосковой линии 1 и полосковыми излучагелями 2, возбуждает одно из собственныхколебаний открытого резонатора. При измениии эле,тронной концентрации плдзлгыменяется ее диэлектрическая проницаемосгь 6И, СЛЕдоВатЕЛЬдО. рЕЗОИдНСНа 1 Чдс тСгд От крыг го резонатора Ргзлгеенге 1 сзонднсной частогы рсзонатора приводит к изменению сопротивления излучения системы распределенной связи.5Тдк как О;крытая лгния переда,и явля 1 ся нагрузкой СВЧ-енератора г чо изменение ее сопротивления ведет к сдвигу частьтг 1 Генерации С 1-генератсрд, котоУый р.- гисчрируется чдсгото етром 710, .дтик и;,мериеля пд, зметров пламени, выполненныи В диде открытой лии и15передачи, расположенной иа внутренней поверхности сте к 1 Отрезка гдзовода, вход контоге 1 соедин. ч через Отверстге связи сСБЧ-ечердтпрсм, д выхол соединен с согл,сочнс й нагрузкой, стли цгощийс тем,что, с целью говыцения точности и обес 20 гечения:цгирования всей пристенной об.ласти отр:зкд газоводд, введены полосковыеизлучатечп, электрически связанные с открытой лидией передачи, расположенной кон.цс.1 Г(гц НО ОтрС ЗКу ГЗЗОВОдд, И О Гс.тоят дру ГОт .1 ру га на расстоянииХ (21 - 1 ) с 2, 1= 1, 2, 3, ,Г,СИ,ф, - ДЛИНа воЛнЫ,а ксличдство п ллс ковых излучдт, лей выбиР Е- и З С НЭП "ИЯ 11)д=-гп1,02 хпч,2, =-21 тг,где; -- и й корень функции Басселя гтг-гопсрядка;д -- радиус газоводд;Н - луби па зондир.ванич плазмы; т - дзимучальный индекс колеодний; Х- число излучателей2. Датчик по и. 1, т,гнчакщийсн тем, чтоОткрыгая линия передачи Выполнена в виде несимметрицной полосконси линии, подложка коорой размещена в кольцевой канавКс, НЫПОЛИЕНИОИ Нд СТЕНКЕ ОтрЕЗКа ГаЗОВО- да, и имеет в сечении форму сегмента эл.чипс д. фокусы которого лежат на оси отрезка газовода, при этом хорда эллипса совпдддчг С Обрд уЮцсй ВНутрЕННЕЙ ПОВЕрХНОсти сгенск Отрезка дзоводд.Ч 9,1 ДдтцИК ПО и., Сгтсгиниощийгя тЕЛ, ЧтОна .чу; 1 с н.:й говерх ности стснки отре.кд ГД .ЧглД И. 1,ЕНЫ,ЧСПЛНИ,ЕЧЬИЫЕ КЛЛЬЦЕ ВЫЕ .Д ИЗВКИ С 1 О.ОИ ЧИЫЕ С и И МС Т(Ч 1 П Очиссиг .1,нл целрд.ьис и . .1 севой хд 1;:и КИ. д ИМЫ В С Еце 1 И С ОЦМ ДЛЕИ есв ментов э.липсд, обрадова,ных сфокусцым ЭЛ.ИПСам 1 и ОтсЕценНЫХ 1 СМЕНтОВ 1.Рез ками гиербс.л, Офокусных этим эллипсам т, к. и;,:,рд. допслнительиых кольцевых КДИДВсК И ХОРДЫ СЕГЛЕГГОВ ЭЛЛИПСа ЛЕжат 55 ид сбгазедсс й сн : рс инеи,1 ;ерхности стенок отрезка азовдд, п ричем, ина отрезковфГИЧС(О. Л В Пс дЕЛдХ,1 ОПОЛ;1. СЛЬНЬ Х КОЛЬЦЕ- вых кдддсг. Определ;с 1 сяргвнеиисм+2/(а+Ь) - (а - Н) =О,2,3, ,длина отрезков гипербол в пределахдополнительных кольцевых канавок;радиус газовода;глубина центральной канавки;длина волны;глубина зондирования. 4. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что,с целью упрощения технологии изготовления, открытая линия передачи выполнена в виде несимметричной полосковой линии, под ложка которой выполнена в виде кольцевого выступа на внутренней поверхности стенок отрезка газовода и имеет в сечении форму сегмента эллипса, хорда которого совпадает с образующей внутренней поверх.ности стенок отрезка газовода.аилова Корректор М Подиисное еле м Редактор М.Заказ 131811 РГ 1 И Гос 1 д арственного комитета но изобретениям ткрытияч при 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д 4,5но-издательский комбинат Патент г, Ужгород, л. Га Произв ве Составитель А. МТехред И ВересТираж 488 ШаровГКНТ ССС)гари),а 1