Измерения с помощью осциллографа АСК-2022
На рис. 4 и 5 представлены осциллограммы импульсов напряжения, а на рис. 6 – осциллограмма одного импульса напряжения. На рис. 7, 8 и 9 представлены осциллограммы тока.
Рис. 4. Напряжение
| 
Рис. 5. Напряжение
|
Рис. 6. Импульс напряжения в мкс
диапазоне
| 
Рис. 7. Ток
|
Рис. 8. Ток
| 
Рис. 9. Ток
|
Масштаб импульсов равен 10. Средняя амплитуда напряжения (рис. 4, 5 и 6):
Uаср = (29+31+8+33+32+40+40)x10/7 = 304,3 В. Величина тока определялась как падение напряжения на резисторе с сопротивлением 0,1 Ом. С учётом этого средняя амплитуда тока (рис. 7, 8 и 9) равна Iаср = (1,7+0,8+1,7+2,1+3,2+0,7+2,1+1,3+2,4+1,4+1,4)x 0,2x10/(11x0,1) = 34,18 А. Период следования импульсов Т = 7,25 ms.
Длительность импульсов определялась по осциллограмме в микросекундном диапазоне (рис. 6). При этом форма импульса приводилась к треугольной форме так, чтобы площадь треугольника примерно равнялась площади, описываемой сложной формой кривой импульса. В этом случае длительность импульса равна примерно tи =0,14 мс. Частота импульсов f = 1000/7,25 = 137,9 Гц. Скважность импульсов S =7,25/0,14=51,78 . Принимая треугольную (0,5) форму импульса, получим значение коэффициента заполнения Z=0,5/51,78=0,01. Среднее значение напряжения импульсов Ucр = 304,3 х 0,01 = 3,04 В. Среднее значение тока в импульсах Iср = 0,01 х 34,18 = 0,34А.
Средние значения напряжения и тока можно определить, как величины напряжения и тока, соответствующие одной секунде. Тогда, учитывая треугольную форму импульсов (0,5), длительность одного импульса (0,00014 с) и частоту импульсов (137,9), имеем
Ucр =304,3х0,5х0,00014х137,9=2,94 В, Iср = 34,0х0,5х0,00014х137,9 = 0,33 А. Обратим внимание на то, что величины среднего напряжения и тока, определенные с помощью осциллографа АСК-2022,меньше, чем с помощью вольтметра и амперметра.
Результаты эксперимента, полученные с помощью вольтметра, амперметра, и осциллографа АСК-2022, представлены в табл. 3.
Таблица 3
| Показатели | |||
1-масса раствора, прошедшего через ячейку  , кг.
| 0,798 | 0,376 | 0,257 |
2-температура раствора на входе в ячейку  , град.
| |||
3-температура раствора на выходе из ячейки  , град.
| |||
4-разность температур раствора  , град.
| |||
5-длительность эксперимента , с
| |||
6-показания вольтметра  , В
| 6,0 | 6,0 | 6,0 |
6’- показания осциллографа АСК-2022 , В
| 2,94 | 2,94 | 2,94 |
7-показания амперметра  , А
| 0,47 | 0,47 | 0,47 |
7’- показания осциллографа АСК-2022 , А
| 0,33 | 0,33 | 0,33 |
8-расход электроэнергии по показаниям вольтметра и амперметра  , кДж
| 0,85 | 0,85 | 0,85 |
8’-расход электроэнергии по показаниям осциллографа
АСК-2022 , кДж
| 0,29 | 0,29 | 0,29 |
9-энергия нагретого раствора,  , кДж
| 31,84 | 31,50 | 30,76 |
10-показатель эффективности ячейки по показаниям вольтметра и амперметра 
| 37,46 | 37,06 | 36,19 |
10-показатель эффективности ячейки по показаниям осциллографа АСК-2022 
| 109,8 | 108,6 | 106,1 |