Устройство контроля температурных режимов мощных генераторных ламп
TEMPERATURE CONTROL DEVICE FOR HIGH-POWER GENERATOR LAMPS

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно к системам СДВ и СНЧ радиопередающих устройств и может быть использовано в радиопередатчиках типа «ГОЛИАФ - 2МК".
Известен радиопередатчик СНЧ-КНЧ диапазона. Изделие «Четверть-2» ЖЯ1.200.292 П34. Аппаратура формирования сигналов возбуждения разработки НПО «Коминтерн» г. Ленинград. 1991 г. Радиопередатчик состоит из возбудителя, усилителя мощности и блока управления. Он предназначен для передачи сигналов управления и сообщений от пунктов управления подвижным и стационарным корреспондентам; сигналов государственной системы единого времени и эталонных частот системы "Цель".
Известен радиопередатчик, который обеспечивает передачу сигналов в режимах амплитудной телеграфии (AT), частотной телеграфии (ЧТ) и относительной фазовой телеграфии (ОФТ) в сверхдлинноволновом диапазоне радиоволн с выходной мощностью 1000 кВт [flotprom.ru> Каталог ELEMENT_ID=83190 радиопередатчик "ГОЛИАФ - 2МК"]. В составе радиопередающего устройства «Голиаф-2МК» (далее по тексту - РПдУ) работают мощные генераторные тетроды типа ГУ-104АМ, нормальный температурный режим которых обеспечивает комбинированная система охлаждения: водяного и воздушного охлаждения.
Система водяного охлаждения состоит из двух колец:
- внутреннего (замкнутого), предназначенного для охлаждения дистиллированной водой анодов ламп;
- внешнего (со свободным сливом воды), обеспечивающего охлаждение внутреннего кольца.
Система воздушного охлаждения предназначена для охлаждения остальных электродов ламп.
Согласно техническим условиям (лампа ГУ-104АМ технические условия ФДКЛ 433140.0 ПТУ) рекомендуемая температура анода при ее работе не должна превышать 60°С. При превышении этой температуры штатные температурные датчики, установленные во внутреннем кольце охлаждения, срабатывают и система управления, блокировки и сигнализации выдает предупреждающий звуковой сигнал на пульт управления РПдУ. Контролировать температуру внутренних колец охлаждения ламп в процессе работы может только машинист аппаратной систем жизнеобеспечения, находящейся под передатчиком, на первом этаже технического здания. На пульте управления РПдУ данная информация отсутствует, что лишает персонал возможности оперативного реагирования в ситуациях, связанных с достижением анодов ламп предельных рабочих значений температуры.
Целью изобретения является оперативный контроль температурных режимов мощных генераторных ламп радиостанции.
Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля температурных режиме мощных генераторных ламп, состоящее из двух блоков, при этом в первый блок входят четыре датчика температуры и четыре усилителя сигналов датчиков, устройство коммутации, преобразователь напряжения-частота, модуль контроля и сигнализации и выходной усилитель, а во второй блок входит счетное устройство, состоящее из дешифраторов, узла управления, платы индикации и переключателя объектов измерения, при этом первый блок соединен со вторым блоком посредством кабельной линии связи, причем от четырех датчиков температуры сигналы датчиков поступают на усилители сигналов датчиков, а напряжения с выхода усилителей датчиков поступают на устройство коммутации, осуществляющее выбор одного из четырех объектов измерения, при этом управление коммутацией происходит дистанционно переключателем объектов измерения, а с устройства коммутации напряжение с одного из выбранных усилителей поступает на преобразователь напряжения-частота, причем на выход преобразователя напряжения-частота поступает прямоугольная импульсная последовательность, частота которой прямо пропорциональна входному напряжению, при этом импульсная последовательность поступает на выходной усилитель, сигнал с которого поступает на дешифраторы, связанные с узлом управления, при этом сигнал с дешифраторов поступает на плату индикации, а напряжения с выходов усилителей сигналов датчиков подаются также на модуль контроля и сигнализации.
На чертеже представлена функциональная схема устройства. Она содержит: первый блок I и второй блок II. Первый I и второй блоки II состоят из:
1 - четырех датчиков температуры (ДТ1-ДТ4);
2 - четырех усилителей сигналов датчиков (УСД 1-УСД4);
3 - устройства коммутации (УК);
4 - преобразователя напряжения-частота;
5 - модуля контроля и сигнализации;
6 - выходного усилителя;
7 - дешифраторов;
8 - узла управления;
9 - платы индикации;
10 - переключателя объекта измерения.
Сигналы от четырех датчиков температуры 1 поступают на соответствующие четыре усилителя сигналов датчиков УСД 2. Это прецизионные усилители постоянного тока, имеющие такой коэффициент усиления, что при изменении температуры объектов от 0 до 100°С формируются напряжения на выходах УСД от 0 до 10 В. Напряжения с выходов УСД поступают на устройство коммутации 3, осуществляющее выбор одного из четырех объектов измерения. Управление коммутацией происходит дистанционно переключателем, находящимся в блоке диагностики, по тому же кабелю.
С устройства коммутации 3 напряжение, находящееся в пределах от 0 до 10 В, с одного из выбранных усилителей УСД 2 поступает на преобразователь «напряжение-частота» 4. На выходе преобразователя напряжения-частота присутствует прямоугольная импульсная последовательность, частота которой прямо пропорциональна входному напряжению с точностью 0,1%. При изменении входного напряжения от 0 до 10 В частота импульсов меняется в пределах от 0 до 1000 Гц. Таким образом, крутизна преобразователя напряжения-частота равна 100 Гц/В.
Далее импульсная последовательность поступает на выходной усилитель 6, обеспечивающий гальваническую развязку и увеличивающий амплитуду выходных импульсов до 27 В, что необходимо для их передачи по кабельной линии связи в условиях сильных электрических и электромагнитных полей.
Напряжения с выходов усилителей сигналов датчиков УСД 1+4 подаются также на модуль контроля и сигнализации 5, выполняющего несколько функций. Через усилители сигналов датчиков и переключатель выбора объекта измерения 10 одно из выходных напряжений УСД 1+4 подается на встроенную измерительную головку, имеющую шкалу от 0 до 100°С. Это позволяет на месте, в аппаратной систем жизнеобеспечения, проверить работоспособность усилителей сигналов датчиков и посмотреть температуру одного из четырех внутренних колец охлаждения ламп.
Выходные напряжения с УСД 1+4 подаются также на четыре компаратора с порогами срабатывания 5 В, что соответствует температуре 50°С.
Выходы компараторов через схему «или» управляют звуковой и световой сигнализацией, которая при достижении хотя бы одной из ламп температуры 50°С предупреждает машиниста системы жизнеобеспечения РПдУ о приближении температуры к максимально допустимому значению и о необходимости принятия соответствующих мер.
По кабельной линии связи сигнал приходит во второй блок (счетный), конструктивно размещенный в блоке диагностики пульта управления начальника дежурной смены. Счетный блок представляет собой 3-х разрядный цифровой частотомер, включающий в себя пересчетную декаду с памятью и дешифраторами 7, узел управления 8 и плату индикации 9. Время счета равно 1 с. При температуре 99°С частота сигнала на выходе устройства контроля температурных режимов (УКТР) равна 990 Гц, а показания счетного блока 99,0°С. Вход счетного блока также имеет гальваническую развязку с кабельной линией связи.
Таким образом, устройство контроля температурного режима ламп формирует и оперативно передает данные о температуре генераторной лампы на пульт управления РПдУ в цифровом виде. Информационный сигнал представляет собой последовательность прямоугольных импульсов амплитудой 27 В, частота следования которых прямо пропорциональна температуре выбранной лампы.
Устройство контроля температурного режима ламп внедрено на РПдУ «Голиаф-2МК». Даже при работе РПдУ с максимальной выходной мощностью равной 1000 кВт, показания устойчивы и достоверны. Польза от внедрения УКТР несомненна, от теплового режима дорогих генераторных ламп зависят их надежность и долговечность.