No abstract

Приведено описание автоматизированного емкостного измерителя локальной толщины пленки конденсата рабочей жидкости в коротких низкотемпературных тепловых трубах. Представлены конструкция, расчет величины емкости открытого малогабаритного емкостного датчика для проведения измерения локальной толщины пленки рабочей жидкости на поверхности конденсации внутри тепловых труб. Показано распределение электрического поля над торцевыми поверхностями измерительных электродов открытого емкостного датчика во внешней жидкой диэлектрической среде. Проведен расчет величин емкости малогабаритного датчика для четырех значений диаметра электродов. Результаты расчета емкости датчиков при диаметрах электродов 100, 500, 1000 мкм совпадают с вычисленными значениями емкости датчика для диаметра электродов 250 мкм во всем диапазоне изменения параметра d/a при всех диаметрах измерительных электродов. Ключевые слова: низкотемпературные тепловые трубы, емкостный датчик, диэлектрическая жидкость, электрод.

Приведено описание автоматизированного емкостного измерителя локальной толщины пленки конденсата рабочей жидкости в коротких низкотемпературных тепловых трубах. Представлены конструкция, расчет величины емкости открытого малогабаритного емкостного датчика, результаты калибровки, а также электронная аппаратура, позволяющие проводить измерения локальной толщины пленки рабочей жидкости на поверхности конденсации внутри тепловых труб (ТТ). С целью повышения точности калибровка датчиков и емкостного измерителя целиком были проведены во фрагменте ТТ, в котором распределение металла и электрических полей вокруг измерительных электродов тождественны условиям проведения измерений в работающей штатной ТТ. Для измерений толщины пленки конденсата рабочей жидкости внутри ТТ был применен метод регистрации изменений электрической емкости ΔС емкостного датчика при изменении толщины пленки конденсата рабочей жидкости на его поверхности. Из-за малых величин изменений емкости датчика при пленочной конденсации пара внутри ТТ, определение толщины образовавшейся пленки конденсата проводили путем измерения изменения частоты измерительного генератора с включенным в колебательный контур емкостным датчиком относительно такого же опорного генератора, в колебательный контур которого включен аналогичный емкостный датчик опорной ТТ. Применяли две идентичных ТТ, измерительную и опорную с одинаковыми емкостными датчиками, основная из которых, измерительная заполнена диэтиловым эфиром, а опорная заполнена осушенным воздухом с температурой точки росы ниже 233,15 К (-40 °С). Электронная аппаратура емкостного измерителя состоит из двух высокочастотных генераторов 33 MHz, размещенных непосредственно на верхних крышках обоих ТТ, смесителя и фильтра низких частот. Выводы емкостных датчиков впаяны в платы генераторов, окруженных экранирующими герметичными экранами и помещенных в проточном калориметре при стабилизированной температуре T = 298±0,03 K. Измерены усредненные во времени значения толщины пленки конденсата рабочей жидкости в зависимости от тепловой нагрузки на испаритель ТТ. Погрешность измерений не превышает 2•10-3 мм. Показано, что толщина пленки конденсата резко уменьшается с увеличением тепловой нагрузки на испаритель короткой низкотемпературной ТТ. Ключевые слова: низкотемпературные тепловые трубы, емкостный датчик, диэлектрическая жидкость, электрод.