SU61930A1

SU61930A1 - Method for determining the temperature of electrovacuum devices in their dynamic mode

Info

Publication number: SU61930A1
Application number: SU35673A
Authority: SU
Inventors: А.Г. Александров
Original assignee: А.Г. Александров
Priority date: 1940-03-18
Filing date: 1940-03-18
Publication date: 1941-11-30

Description

Изобретение касаетс способа измерени температуры ответственных частей электровакуумных приборов (например, стекл нных ножек) в рабочем состо нии. Особенное значение предлагаемый способ имеет дл определени температур радиоламп, работающих при высоких п сверхвысоких частотах и высоких анодных напр жени х.The invention relates to a method for measuring the temperature of the critical parts of electrovacuum devices (e.g. glass legs) in an operating state. Of particular importance is the proposed method for determining the temperatures of radio tubes operating at high n superhigh frequencies and high anode voltages.

При разработке новых типов электровакуумных приборов и при изучении их качества в массовом производстве самое серьезное внимание удел етс распределению в них температуры в рабочем состо нии (в динамических режимах), так как от этого распределени зависит устойчивость работы прибора и его долговечность. Oco6e iio тщательно приходитс обследовать те части прибора, где металлические вы1;оды от электродов (анода, сетки, катода) проход т сквозь стекл нную оболочку . В этих част х, называемых ножками, при неправильном распределении температуры (по причине неправильной конструкции, неуда-пю технологии, применени несоответствующих материалов) стекло может растрескатьс , и тогда лампа выйдет из стро .In the development of new types of electrovacuum devices and in the study of their quality in mass production, serious attention is paid to the distribution in them of the temperature in the working state (in dynamic modes), since the stability of the device and its durability depend on this distribution. Oco6e iio should carefully examine those parts of the device where metal holes from the electrodes (anode, grid, cathode) pass through the glass envelope. In these parts, called legs, with improper temperature distribution (due to improper construction, failure of technology, the use of inappropriate materials) glass may crack, and then the lamp goes out.

Необходимо знать истинное распределение температуры в рабочем состо нии. В электровакуумных приборах, рассчитанных на BHcoKiie и сверхвысокие частоты при высоких анодных напр жени х, такое измерение сильно затруднено, прежде всего потому, что анод и управл юща сетка радиоламп наход тс под больщим высокочастотным потенциалом; это заставл ет вести измерени очень осторожно.It is necessary to know the true temperature distribution in the working state. In electronic devices designed for BHcoKiie and ultrahigh frequencies at high anode voltages, such a measurement is very difficult, primarily because the anode and the control grid of radio tubes are under a high high-frequency potential; this makes measuring very carefully.

При измерении температуры рад1 оламиы наиболее целесообразно примен ть измерительный прибор с наименьщей теплоемкостью и ми1П1мальными размерами части, соприкасающейс с обследуемым объектом. Таким прибором вл етс термопара, снабженна милливольтметром. В случае измерени температуры какой-либо части радиолампы, например, анодной ножки, термопару привод т в соприкосновение с этой иожко1 й как показано на фиг. 1, где / - стекл нна часть, сквозь которую проходит металлический ввод 2. К термопаре, соприкасающейс с ножкойWhen measuring the temperature of the radio, it is most advisable to use a measuring device with the lowest heat capacity and the smallest size of the part in contact with the object being examined. Such a device is a thermocouple fitted with a millivoltmeter. In the case of measuring the temperature of any part of the radio tube, for example, the anode foot, the thermocouple is brought into contact with this light as shown in FIG. 1, where / is the glass part through which the metal lead 2 passes. To a thermocouple in contact with the foot

№ 61930- 2 -No. 61930-2 -

анода в месте 3, присоединен милливольтметр 4, проградуированный на температуру.the anode in place 3, attached millivoltmeter 4, calibrated to the temperature.

На фиг. 2 показан разрез ультракоротковолновой генераторной лампы с термопарой, введенной в ее анодную ножку. Так как при измерении термоп-ара находитс под посто нным потенциалом, обычно близким к нулю,, а-проводник под потенциалом V анода, измен ющимс 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 составл ющей анодного напр жени может доходить до нескольких тыс ч вольт.FIG. 2 shows a section of an ultrashort wave generator lamp with a thermocouple inserted into its anode leg. Since when measuring a thermocoupler is at a constant potential, usually close to zero, the a-conductor under the potential of the V anode varies in time, a strong electric field intersects the dielectric (in this case, glass) between the thermocouple and the conductor . Dielectric losses heat the dielectric and even destroy it. This is particularly susceptible to generator lamps, in which the amplitude of the variable component of the anode voltage can reach up to several thousand volts.

Следующа трудность, возникающа при измерени х истинной температуры , заключаетс в том, что накладыва на место измерени термопару или термометр, тем самым прикрывают это место, измен услови теплоотдачи. Этим вноситс в измерение погрешность. Кро.ме того, при измерени х в динамических режимах при высоких и сверхвысоких частотах возможны значительные погрешности за счет индуктировани э.д.с. в измерительной системе.The next difficulty that arises when measuring the true temperature is that imposing a thermocouple or thermometer on the measurement site, thereby covering this place by changing the heat transfer condition. This introduces an error in the measurement. Moreover, when measuring in dynamic modes at high and ultrahigh frequencies, significant errors can be caused by inducing emf. in the measuring system.

При коротких и ультракоротких волнах приходитс считатьс 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.With short and ultra-short waves, one has to consider the distributed parameters of the system, since every centimeter of conductor is essential. Induced currents in the measuring system can additionally heat the thermocouple. These currents can also lead to the destruction of the measuring device.

Указанные выше трудности можно устранить при помощи предлагаемого способа определени температуры. Сущность его заключаетс в следующем.The above difficulties can be eliminated using the proposed method for determining the temperature. Its essence is as follows.

Исследуемый электровакуумный прибор включают в работу в требуемом динамическом режиме. После того как распределение температуры стабилизируетс , выключают напр жение и к месту измерени быстро прикладывают термопару. Далее определ ют зависимость температуры от времени, причем отсчет времени ведут с момента выключени напр жени ; особо замечают момент наложени термопары.The electrovacuum device under study is put into operation in the required dynamic mode. After the temperature distribution stabilizes, the voltage is turned off and a thermocouple is quickly applied to the measurement site. Next, the dependence of temperature on time is determined, and the time is measured from the moment the voltage is turned off; especially notice the moment of application of the thermocouple.

В результате получают кривую ЛЕС, показанную на фиг 3. Точка А соответствует моменту то выключени напр жени Va, l/g-. V-; , а точка D - моменту т„наложени термопары (приближенно) На этой кривой температура t отложена по оси ординат, а врем тг - по оси абсцисс.As a result, the LES curve shown in Fig. 3 is obtained. Point A corresponds to the instant of switching off the voltage Va, l / g-. V-; and point D is the time t of thermocouple overlap (approximately). On this curve, temperature t is plotted along the ordinate axis, and time tg is plotted along the abscissa axis.

Участок DE не совпадает с участком BE вследствие теплоемкости термопары и инерции прибора. Участок ДЕС кривой получают экспериментально , а участок ABE - путем экстраполировани до пересечени с осью ординат. Искома температура / будет равна ординате АО.The DE section does not coincide with the BE section due to the heat capacity of the thermocouple and the inertia of the device. The DES curve is obtained experimentally, and the ABE portion is obtained by extrapolation to the intersection with the ordinate axis. The desired temperature / will be equal to the ordinate of the JSC.

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 посто нной температурой (кип щую воду, расплавленное олово, свинец, легкоплавкие сплавы и пр.).The accuracy of this method can be improved by introducing a correction for the heat capacity of the thermocouple and the millivoltmeter associated with it. The value of this correction can be easily determined by, for example, lowering the end of a thermocouple into a liquid with a previously known constant temperature (boiling water, molten tin, lead, low-melting alloys, etc.).

Измерение температуры по предлагаемому способу производитс при отключенных напр жени х - именно поэтому отпадают все описанные выше трудности. Получаемые результаты соответствуют требуемому динамическому режиму, который только и нредставл ет интерес; в статическом режиме, даже при нагрузках, имеющих место в динамическом режиме, температуры будут различны из-за диэлектрических потерь и других эффектов, св занных с высокочастотным электромагнитным полем.The temperature measurement using the proposed method is carried out with the voltages disconnected - that is why all the difficulties described above disappear. The results obtained correspond to the desired dynamic mode, which is of interest only; in the static mode, even with loads taking place in the dynamic mode, the temperatures will be different due to dielectric losses and other effects associated with the high-frequency electromagnetic field.

Предлагаемый способ может быть использован дл измерени температуры внешних и внутренних частер. Во втором случае милливольтметр присоедин ют к термопаре непосредственно после выключени напр жени .The proposed method can be used to measure the temperature of external and internal parts. In the second case, the millivoltmeter is connected to a thermocouple immediately after turning off the voltage.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A method for determining the temperature of electrovacuum devices in a dynamic manner, characterized in that the device, previously brought to a stable temperature distribution in a dynamic mode, is switched off at a known moment, after a possibly short time, the thermocouple junction is applied to the measurement site and then the temperature curve is plotted from the time after which the desired temperature is determined by extrapolating the resulting curve to intersection with ordinate corresponding to the moment the instrument is turned off.

2. An implementation of the method according to claim 1, wherein in the case of determining the temperature of the internal parts of the device with a thermocouple previously applied to them at a certain moment after turning off the device, the thermocouple is connected to a millivolt meter.

3. Application of the method according to paragraphs. 1 and 2 to investigate the change in temperature over time, and the device can be turned off at any desired time.

Fig i