Теплова дискретна вимірювальна лінія

Теплова дискретна вимірювальна лінія, яка складається з відрізка лінії передачі з поглинаючою стінкою, вздовж зовнішньої поверхні якої розташовано n нерухомих термодатчиків на відстані l X / 40 , де l X - довжина хвилі в хвилеводі, і індикатора, при цьому термодатчики через комутатор підключені до індикатора, другий вхід якого з'єднаний з першим виходом синхронізатора, другий вихід якого з'єднаний з комутатором, яка відрізняється тим, що на середині внутрішньої поверхні поглинаючої стінки нанесена смуга поглинаючого матеріалу шириною, яка рівна довжині гарячого спаю термопари. (19) (21) a200504874 (22) 23.05.2005 (24) 25.10.2007 (72) ВОЛКОВ ВОЛОДИМИР МИ ХАЙЛОВИЧ, U A, КУЗНЕЦОВ ВЛАДЛЕН МИКОЛАЙОВИЧ, U A, ЛОГАЧОВ ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ, UA, ІСІЧКО ГАННА ЛЕОНІДІВН А, U A (73) ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОН АЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ, UA (56) UA 10612 A, 25.12.1996 UA 29881 C, 15.11.2000 SU 531403 A1, 20.04.1995 RU 2073874 C1, 20.02.1997 US 4789823, 06.12.1988 3 80728 Такий технічний результат може бути досягнутий, якщо в тепловій дискретній вимірювальній лінії - 2, яка складається з відрізку лінії передачі з поглинаючою стінкою, на якій розташовано n термодатчиків на відстані один від одного не більш ніж l X / 40 , де l X - довжина хвилі в хвилеводі, ї індикатора, при цьому термодатчики через комутатор почергово підключені до індикатора, другий вхід з'єднаний з першим виходом синхронізатора, другий вихід якого приєднаний до комутатора, згідно до винаходу, на середину внутрішньої поверхні поглинаючої стінки нанесена смуга поглинаючого матеріалу шириною, яка дорівнює довжині гарячого спаю термодатчиків. Як відомо, [Волков В.М., Мартыненко Л.Г., Кукуш В.Д., Исследование теплового режима поглощающей стенки в прямоугольном рассогласованном волноводе в волной Н10//Сб. "Радиотехника", Харьков.-1974.Вып.28.-С. 120-127] температура на поверхні поглинаючої стінки визначається як функція значень потужності, яка проходить хвилеводом, і частоти електромагнітних коливань, а також електричних і геометричних параметрів хвилевода і поглинаючої стінки. Безсумнівно, що підвищити чутливість можна шляхом змінювання геометричних параметрів поглинаючої стінки, товщини, ширини і значення питомого опору матеріалу стінки. З матеріалів найбільшу чутливість дає використання ніхромової плівки товщиною порядку 20мкм, хоча при виготовленні стінки виникають технологічні проблеми, особливо при її припаюванні до корпусу хвилеводу, тому ефекту підвищення чутливості можна досягнути шляхом використання іншої фольги – більш те хнологічної, а саме - мідної або латунної фольги, з меншим питомим опором, яка вкрита сильно поглинаючим матеріалом (вуглецем, аквадагом, графітом і ін.). Ефект підсилюється, якщо поглинаючий шар нанести в вигляді смуги дише в місцях розташування гарячих спаїв термопар. Виходить, що холодні спаї нагріваються слабо, а гарячі значно сильніше, ніж без покриття поглиначем; в результаті при одному й тому же значенні потужності в хвилеводі сигнали термопар стають більшими і їх обробка полегшується, або, одні й ті ж значення сигналів термопар отримуються при меншій потужності в хвилеводі, що дає змогу значно розширити динамічний діапазон роботи приладу. На фіг.1 наведена структурна схема теплової дискретної вимірювальної лінії - 2. На фіг.2 - схема розташування поглинаючої стінки, термопар і додаткового поглинаючого шару. Теплова дискретна вимірювальна лінія-2 складається з відрізку лінії передачі 1 з поглинаючою стінкою 2, вдовж зовнішньої поверхні якої через ізолюючу плівку напилені на відстані l X / 40 один від одного дискретні термодатчики 3, підключені через комутатор 4 до індикатора 5, другий вхід якого з'єднаний з синхронізатором. Як індикатор 5 може бути використаний осцилограф або електронний фіксатор екстремумів сигналів, 4 що комутуються. В конкретному прикладі термодатчики виконані в вигляді тонкоплівкових термопар, напилених на поліамідну основу. На внутрішню поверхню поглинаючої стінки нанесена термічним методом або напилена смуга 7 поглинаючого матеріалу (фіг.2) шириною, яка дорівнює довжині гарячого спаю термопар (ділянка перекриття позитивної 2 та негативної 3 гілок термопар). Як поглинаючий матеріал можна використати вуглець, аквадаг і ін. Прилад діє наступним чином. Сигнали з термодачиків 3 через комутатор 4 подаються по черзі на індикатор 5. Сигнал кожного термодатчика Ui, пропорційний температурі поглинаючої стінки 2 в місці розташування і-го термодатчика 3, і відповідно, квадрату поля а цьому перерізі хвилеводу 1. Керування роботою комутатора 4 і горизонтальної розгортки індикатора 5 здійснюється синхронізатором 6. Він виробляє в найпростішому випадку напругу UС, яка змінюється скачкоподібно (амплітуди сходинок змінюються за лінійним законом), наприклад, від - UCMAX до +UCMIN, кожна сходинка якого переводить комутатор 4 в такий стан, коли до входу каналу вертикального відхилення (У) підключений лише сигнал і-го термодатчика, а з іншого боку ця сходинка зміщує промінь індикатора 5 зліва направо в певне положення по горизонталі (X); зміщення ж променя по вертикалі буде пропорційним амплітуді сигналу і-го термодатчика 3, і відповідно, квадрату напруженості поля в місці розташування і-го термодатчика 3. Наступна сходинка змістить вправо промінь осцилографа в наступне положення на фіксовану відстань. Після проходження циклу змінювання напруги від UCMAX до +UCMIN на екрані індикатора буде зображена крива стоячої хвилі по потужності в вигляді точок, які світяться за рахунок тривалості післясвітіння екрану від циклу до циклу. Після підключення сигналу n-го термодатчика до каналу У синхронізатор задає наступний цикл роботи, підключаючи сигнал першого термодатчика, потім другого і так далі до n-го, завершуючи повний цикл роботи. Прилад працює в автоматичному режимі, що дозволяє за кривою стоячої хвилі на екрані індикатора визначити модуль і фазу коефіцієнта відбиття навантаження, довжину хвилі, падаючу, відбиту і прохідну потужність. При проходженні електромагнітної хвилі хвилеводом в навантаження частина енергії розсіюється в металічній поглинаючій стінці, нагріваючи її до певної температури. Наявність додаткової смуги поглинаючого матеріалу на стінці дозволяє підвищити її температуру і тим самим підвищити чутливість теплової дискретної вимірювальної лінії. 5 80728 6