SU1603146A1 - Устройство дл контрол процесса горени в газоводе энергетической установки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и обеспечивает повышение точности контрол . Устройство включает резонатор, установленный на внутренней стенке газовода и имеющий окно, обращенное внутрь газовода, два автогенератора, св занных с резонатором через отверсти  в стенке газовода и возбуждающих резонатор на двух частотах, одна из которых выше плазменной, друга  ниже плазменной. В двухвходовом измерителе, формирующем контрольный сигнал, осуществл етс  взвешенное вычитание частот автогенераторов и компенсаци  сигналов помехи. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в системах контрол  и управлени  режимов тепловых энергетических установок (ТЭУ).

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол .

На фиг. 1 показано устройство; на фиг. 2 - амплитудно-частотные характеристики резонаторов (АЧХ) резонатора; на фиг. 3 - эпюры напр жений и токов дл  полей в резонаторе с частотами fi и h; на фиг. 4 - пример конструкции резонатора , установленного на стенке газовода и имеющего окно.

Устройство содержит измерительный и дополнительный автогенераторы 1 и 2, датчик 3 в виде открытого резонатора, элементы 4, 5 и линии 6 и 7 св зи, а также измеритель 8 взвешенной разности частот. Кроме того, устройство содержит резонатор, установленный на стенке 9 газовода и имеющий окно 10.

Устройство работает следующим образом.

Автогенераторы 1 и 2 одновременно возбуждают в резонаторе 3 колебание с частотами fi и f2, близкими к его собственным частотам (фиг. 2). При этом возбуждаетс  также поле с частотой /i в объеме газовода в окрестности окна 10, а частота fi измен етс  сообразно изменению диэлектрической проницаемости е и концентрации электронов Ng в пристенной области газовода . Одновременно частота f измен етс  вместе с изменением геометрических размеров и состо ни  диэлектрика (от воздействи  температуры), что создает ошибку измерени .

Дл  пол  с частотой f дело обстоит по-иному. На этой частоте, меньшей плазменной частоты f , плазма пламени электро- проводна и поле отражаетс  от окна, как от стенок резонатора. Поэтому частота /г зависит только от параметров резонатора, измен ющихс  под воздействием процессов, сопровождающих горение.

05

о оо

4

05

Таким образом, в сигнале с частотой fi содержитс  информаци  о контролируемой величине Ng. и помехе L , а в сигнале с частотой /2 - только о помехе. В линейном приближении

,,(Ne)(U)()Ne+(

/6t/)A(/,

(fy)№/6f)At/.

В обоих случа х помеха одинакова, но приращени  Afi(t/) и Д/2() всегда н€;- одинаковы вследствие заметного различи  частот (в примере на фиг. 3 /i/f2 l,). Поэтому минимальна  ошибка контрол  достигаетс , если измеритель 8 осуществл ет операцию (. Тогда

A/,-mA/2 A/i(We).

В одномерном резонаторе (отрезок линии передачи) т есть отношение небольших целых чисел, в трехмерных т может быть иррациональным числом.

Однако в рамках указанных операций устройство не обеспечивает достижение поставленной цели вследствие по влени  внутренней помехи из-за взаимного вли ни  автогенераторов через общий резонатор. Возникают биени  и, как следствие, частотна  модул ци  обоих генераторов с частотами

/ p /tl/l + «2/2, (П ±1,±2,...)

Наиболее опасна  из них Fi2 соответствует случаю (-П2/п } л т. Она была бы равна нулю, если бы частоты генерации были бы точно равны собственным частотам резонатора . По известным причинам (главным образом,инерционность активного элемента) это не так, и поэтому в контрольном сигнале по вл етс  колебание с низкой частотой (NgU. Если она окажетс  в полосе частот сис темы контрол  (по современным требовани м - это сотни герц), то возникает угроза серьезной ошибки.

Определенное положение и ориентировка элементов св зи обеспечивают уменьшение этой помехи, вплоть до полного устранени . Фиг. 3 по сн ет это. Здесь показаны эпюры напр жений (сплошные линии) и токов (штриховые) резонатора в виде корот- козамкнутого на концах отрезка линии передачи (одномерное напр жение), возбуждаемого на третьей (fi) и второй (/2) гармониках. Элементы св зи индуктивного характера должны располагатьс  в узлах токов «чужого колебани , а элементы емкостного характера - в узлах напр жений . Поэтому основной элемент св зи (возбуждающий поле) должен быть установлен: индуктивный - в точках А или А-, емкостный - в В. Совершенно аналогично поступают с дополнительным элементом св зи. Услови  легко совместимы.

Пример. Индуктивный элемент в точке А (частота fi) и емкостный - в точке DI (частота /2).

На фиг. 3 имеетс  некотора  условность . В действительности собственные частоты открытого и «закрытого резонаторов и соответственно длины волн в них (сравните с фиг. 2) несколько отличаютс . В трехмерном резонаторе существенна и

5 ориентаци  элементов св зи в каждом конкретном случае.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  процесса горе- ни  в газоводе энергетической установки, содержащее измерительный автогенератор, настроенный на частоту выще плазменной и установленный на внешней стенке газовода , датчик в виде резонатора, расположен- 5 ного на внутренней стенке газовода, датчик в виде резонатора, расположенного на внутренней стенке газовода, утопленного в нее заподлицо с поверхностью, заполненного диэлектриком , имеющего непровод щий участок поверхности, обращенный вовнутрь га- 0 зовода, и содержащего элемент св зи с автогенератором , линию св зи автогенератора с резонатором, проложенную через отверстие в стенке газовода, а также измеритель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , в него введены допол- 35 нительный автогенератор, настроенный на частоту ниже плазменной, дополнительный элемент св зи в резонаторе и дополнительна  лини  св зи, конструктивно аналогична  основной и соединенна  с дополнительным элементом св зи и дополнительным автогенератором , каждый элемент св зи выполнен емкостным или индуктивным, емкостный элемент св зи установлен в точке резонатора , соответствующей узлу электрического пол , возбуждаемого другим элемен- 45 том св зи, а индуктивный элемент св зи установлен в точке резонатора, соответствующей узлу магнитного пол , возбуждаемого другим элементом св зи, с ориентировкой его вектора пол ризации ортоганально вектору пол ризации этого магнитного пол , вы- 50 ходы генераторов подключены к двум входам измерител , выполненного в виде устройства , формирующего сигнал, пропорциональный взвешенной разности частот автогенераторов .

   40

   rv

   I

   л

   П

   AV A

   /

   фиг.

   фиг. Ц