Тепловой расчет катода

Целью теплового расчета является нахождение мощности, необходимой для накала катода. Это позволяет определить ток накала и рассчитать подогреватель. Мощность Pнак складывается из мощности излучения Ризли мощности потерь Рп.

Рнак = Ризл + Рп

Мощность излучения складывается из мощности излучения оксида, мощности излучения никелевой трубки, мощности излучения абсолютно черного тела:

Ризл = Риз.окс+ РизлNi + Ризл. АЧТ

где Риз.окс = Руд окс*Fокс;

PизлNi = Pуд Ni*FNi;

Pизл. АЧТ= РудАЧТ*FАЧТ;

где Руд окс, Pуд Ni, РудАЧТ - удельные мощности излучения оксида, никеля и внутренней полости катодной трубки соответственно.Fокс, FNi, FАЧТ - площади оксидного покрытия, боковой поверхности Ni- трубки и ее внутреннего поперечного сечения.

При Т = 1000 К удельные мощности излучения составляют:

Рудокс = 4,1(Вт/см2);

PудNi = 1,3(Вт/см2);

Pуд. АЧТ = 8,34(Вт/см2);

Риз.окс = Рудокс*Fокс = 4,1*0,27= 1,15 Вт

FNi = π*dk*lk = 3,14*0,58*2 =3,6 см2

PизлNi = PудNi ∙ FNi = 1,3*3,6=4,68 Вт

FАЧТ = (π*dk02)/4 = см2

Pизл. АЧТ= РудАЧТ∙ FАЧТ = 8,34*0,447= 3,7 Вт

Суммарная мощность будет равна:

Pизл= 1,15 + 4,68 + 3,7 ≈10 Вт

Мощность потерь на катоде Рп складывается из мощности потерь за счет потерь катодного ввода, который служит для крепления катода в лампе и подаче на него потенциала и мощности потерь за счет керамики, которая крепит катод в лампе:

Pп = Рп.кв+ Ркер;

где Ркв. тепл = потери за счет теплопроводности ;

Pкв.изл= потери за счет излучения.

где Ткв - температура катодного ввода ;

Tкв = Тк -500 = 500 К;

γ-коэффициент излучения катодного ввода, γ =0,1;

Fв - площадь сечения катодного ввода

λв- коэффициент теплопроводности материала катодного ввода, λвNi = 0,65(Вт/см2∙К);

Пв = Пкв - периметр катодного ввода ;

σ - 5,67∙10-14(Вт/см2∙К2) ;

Выбираем в качестве катодного ввода отрезок никелевой ленты с размерами:

1 = 0,05(см), 2 = 1(см), δ = 0,03(см),получаем, что:

Пкв= 2(0,05+1) = 2,1(см)

Пкер = π∙δкер∙dk = 3,14∙0,3∙0,58 =0,55 см

Следовательно, мощность потерь на катоде будет равна :

Рп= 0,684 + 0,1 = 0,784 Вт

Мощность накала составит :

Рн = Рп+ Ризл = 0,785+ 10 =10,784 Вт;

При заданном Uн = 6,3(В),ток накала составит :

.4 Расчет подогревателя

Подогреватель представляет собой деталь из тугоплавкого материала, применяемого для нагрева катода косвенного накала. В качестве конструкции подогревателя выбираем складчатый(петлевой) подогреватель, а в качестве материала проволоку из сплава ВР - 50 - (50%W +50%Re).

Температуру подогревателя обычно выбирают такой:

Tп = Тк + 500 = 1500 К.

Удельная мощность, рассеиваемая подогревателем, составляет

Руд = 8(Вт/см2).

Удельное сопротивление составляет: ρуд= 41,5*10-6 (Ом∙см).

Число петель подогревателя будет равно:

Т.к. число петель должно быть четным, принимаем n = 14. Кроме того, длина подогревателя должна быть увеличена на 3÷5 мм с каждого конца, что необходимо для приваркивыводов подогревателя к выводам лампы. С учетом этого делаем перерасчет длины проволоки:

Интересное из раздела

Методы локализации неисправностей на аппаратуре СВ и РМ
Информация о воздушной обстановке в виде формуляра кодограммы Т-РМ поступает от СВ в УУО блока УОП АРМ. Из узла управления обменом тип принятого донесен ...

Преобразователь двоичного кода
Логические элементы (узлы) предназначены для выполнения различных логических (функциональных) операций над дискретными сигналами при двоичном коде их предст ...

Контроль параметров ошибок в трактах цифровых систем передачи
Основной тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является цифровизация сетей связи, предусматривающая построение сети на базе цифровых методов ...