Способ измерения токов в плазме

 

Изобретение относится к области контроля герметичности и может быть использовано для контроля нарушений целостности элементов конструкции реактивного двигателя . Целью изобретения является упрощение способа и обеспечивает определения начала разрушения двигателя. Контроль осуществляют за счет электромагнитного взаимодействия движущейся с потоком истечения продуктов сгорания электропроводной компоненты потока с проводящим контуром, охватывающим снаружи расширяющуюся часть сопла в сечении, удовлетворяющем определенному соотношению площади этого сечения к площади критического сечения сопла. Контроль нарушений .целостности реализуют за счет сравнения измеренных при работе двигателя сигналов ЭДС индукции с сигналами, соответствующими исправному состоянию двигателя . 2 ил. СП С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4906432/28 (22) 28.01.91 (46) 30,11.92. Бюл. М 44 (71) Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" (72) В.А.Соловьев (56) Алемасов В.Е. и др. Теория ракетных двигателей. M.: Машиностроение, 1989, с. 89.

Авторское свидетельство СССР

hL 538312, кл. G 01 R 33/02, 1975. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКОВ В ПЛАЗМЕ (57) Изобретение относится к области контроля герметичности и может быть использовано для контроля нарушений целостности

Изобретение относится к области разработки способов измерения токов в плазме и использования их при обнаружении нарушений целостности элементов конструкции реактивного двигателя.

Известен способ измерения сигналов

ЭДС индукции при движении среды, в которую попадают при нарушениях целостности элементов конструкции ферромагнетики, нанесенные на контролируемые поверхности изделий.

Недостатком этого способа является сложность технологического процесса; обусловленная ограничениями в измерениях ЭДС индукции из-за допустимой рабочей температуры среды, определяемой точкой

Кюри.

Известен способ измерения токов в плазме для контроля нарушений целостно50 1778715 А1 (я)5 G 01 R 33/02 G 01 М 3/40 элементов конструкции реактивного двигателя. Целью изобретения является упрощение способа и обеспечивает определения начала разрушения двигателя. Контроль осуществляют за счет электромагнитного взаимодействия движущейся с потоком истечения продуктов сгорания электропроводной компоненты потока с проводящим контуром, охватывающим снаружи расширяющуюся часть сопла в сечении, удовлетворяющем определенному соотношению площади этого сечения к площади критического сечения сопла. Контроль нарушений .целостности реализуют за счет сравнения измеренных при работе двигателя сигналов

ЭДС индукции с сигналами, соответствующими исправному состоянию двигателя. 2 ил. сти элементов конструкции реактивного двигателя путем помещения в плазму измерительного зонда (1).

Недостатком этого способа является отсутствие технологических решений по упрощению способа измерений и обеспечение измерений токов в процессе нарушений целостности элементов конструкции и самого измерительного зонда, размещенного в этих элементах.

Известен способ измерения токов в плазме за счет помещения в плазму магнитного зонда с измерительным проводящим контуром, в котором измеряют сигналы электродвижущей силы индукции, возникающей при взаимодействии электропроводной компоненты плазмы с проводящим контуром (2).

1778715

Недостатком прототипа является сложность измерения токов в плазме из-за технологического процесса, и редусматривающего одновременное измерение токов двух электропроводных компонент плазмы, что удовлетворяет требованиям научных исследований, но является избыточным для практических измерений.

Целью изобретения является упрощение способа измерений токов в плазме при определении нарушений целостности элементов конструкции реактивного двигателя, содержащего сопло, и обеспечение определения начала разрушения двигателя.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе измерения токов в плазме, в котором в плазму помещают магнитный зонд с измерительным проводящим контуром и измеряют сигналы электродви>кущей силы индукции, возникающей при взаимодействии электропроводной компоненты плазмы с проводящим контуром, маг. нитный зонд помещают так, чтобы он охватывал измерительным проводящим контуром расширяющуюся проточную часть сопла в сечении площадки Ризм, определяемым соотношением изм 4 20 кр где F

На чертеже представлена схема конкретного выполнения способа измерения токов в плазме, используемого при определении нарушений целостности элементов конструкции реактивного двигателя

1, в котором расширяющуюся проточную часть сопла 2 охватывают магнитным зон-, дом в виде измерительного контура 3 в сечении 4 площадки F<», определяемом соотношением изм

Ркр где Ркр — площадь критического сечения 5 сопла 2..

Магнитный зонд 3 показан в виде измерительного проводящего контура. Он имеет индукционную катушку 6, намотаннук> на гибкий каркас 7, охватывающий расширяю. щуюся проточную часть сопла в сечении 4 площадки Гизм. Магнитный зонд 3 с помощью коммутационной линии 8 подсоединяют к аппаратуре 9, позволяющей производить анализ измеренных сигналов

35

50 .компоненты плазмы с проводящим контуром, отличающийся тем, что, с целью

30 электродвижущей силы индукции 10 в частотной и временной областях.

Измеряют непрерывно в процессе работы реактивного двигателя форму и амплитуду сигналов ЭДС индукции и по изменению сигналов (генерируемых в результате электромагнитного взаимодействия потока ионизованной струи 11 с измерительным проводящим контуром 3, регистрируемых аппаратурой 9) электродвижущей силы индукции по отношению к предварительно измеренным эталонным сигналам, соответствующим исправному состоянию двигателя, судят о нарушении целостности элементов конструкции и определяют начало разрушения двигателя и динамику процесса нарушения целостности двигателя.

Способ измерения токов в плазме относительно прост, не вносит возмущений в рабочий процесс двигателя, поскольку измерительный проводящий контур является лишь вторичной обмоткой трансформатора, безынерционно реагирующего на появление в ионизованном потоке струи двигателя проводящих частиц, обусловленных нарушениями целостности элементов конструкции.

Эффективность способа измерения токов в плазме основана на существенном отличии потенциалов ионизэции характерных

ЧаСтИц ГаЗОВОГО ПОТОКЭ (Еогаз 13,6 ЭВ) От потенциала ионизации конструкционных материалов (E«» 6,8-7,6 эв), . Появление в потоке частиц конструкционных материалов увеличивает амплитуду измеряемых сигналов ЭДС индукции, например, в 2 раза, способствуя этим Одновременно с упрощением способа измерения токов в плазме повышению надежности контроля нарушений целостности элементов конструкции двигателя, Формула изобретения

Способ измерения токов в плазме. заключающийся в том, что в плазму. помещают магнитный зонд с измерительным проводящим контуром и измеряют сигналы электродвижущей силы индукции, возникающей при взаимодействии электропроводной упрощения способа при определении нарушения целостности элементов конструкции реактивного двигателя, содержащего сопло, и обеспечения определения начала разрушения двигателя, магнитный зонд помещают так, чтобы он охватывал измерительным проводящим контуром расширяющуюся проточную часть сопла в сечении площадки деизм, определяемым отношением

1778715 изм 4 20 кр а о нарушении целостности элементов судят по изменению сигналов электродвижущей силы индукции по отношению к предварительно измеренным эталонным

5 сигналам. где F p — площадь критического сечения сопла, 77.

Составитель В. Соловьев

Редактор Т. Полионова Техред М.Моргентал . Корректор Э. Лончакова

Заказ 4192 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101