Устройство для измерения температуры газа Советский патент 1983 года по МПК G01K13/02 

Изобретение относится к теплотех ническим измерениям и представляет собой средство измерения температур газовых сред, образующихся при сгорании различных видов топлива в топочных камерах огнетехнических уста новок (котлоагрегатов, прог-лышленных печей и т.д.). Известен отсасывающий пирометр, содержащий охлаждаемый корпус с отсосным каналом и защитным экраном, внутри которого установлена термопа ра l. Основным недостатком таких отсасывающих пирометров является невысо кая точность измерения из-за невозможности внесения корректной поправ ки на охлаждение просасываемых газо через систему защитных экранов. Известно также устройство для из мерения температуры газа, содержаще охлаждаемый корпус с отсосным каналом, в котором установлена термопара, калориметр, расположенный между входом отсосного канала и термопа- рой 2. Недостатком известного устройштва является также низкая точность измерения температуры, являющаяся следствием невозможности введения поправки на излучение спая в объем с меньшей температурой. Цель изобретения - повышение точ ности измерения температуры газа. Поставленная цель достигается . тем, что устройство для измерения температуры газа, содержащее охлаждаемый корпус с отсосным каналом, в котором установлена термопара, кало риметр, расположенный между входом отсосного канала и термопарой, снаб жено дополнительной термопарой, уст новленной в отсосном канале последо вательно с первой, и измерителем расхода газа, в охлаждаемом корпус.е за плоскостью расположения первой термопары выполнены байпасные каналы с регулятором расхода в виде цилиндрического экрана, боковая поверхность которого снабжена отверстиями, образующими с выходными отверстиями байпасных каналов дросселирующие щели, причем цилиндрически экран установлен соосно с отсосным каналом с возможностью поворота вок руг оси и образует с ним кольцевую щель. На чертеже изображено устройство для измерения температуры газа, общий вид. Устройство содержит охлаждаемый корпус 1 с отсосньж каналом 2( в ко тором установлены термопары 3 и 4, Начальный участок отсосного канала 2 снабжен калориметром 5, расположенным на участке отсосного канала 2 от входа до первой по ходу газов термопары 3. За плоскостью установки термопары 3 в корпусе 1 выполнены байпасные каналы 6 для пропуска части горячих газов мимо отсосного канала 2. Регулятор 7 расхода байпасного газа, выполненный в виде экрана 8 с отверстия 9 для пропуска газов, снабжен средством перемещения в виде трубки 10, служащей как для перемещения экрана 8, так и для вывода термоэлектродных проводов 11 термопар 3 и 4. Стенки -экрана 8 образуют с продолжением стенки калориметра 5 кольцевой канал 12 для прохода газов. Внутри отсосного канала 2установлен измеритель расхода газа , проходящего через калориметр 5, например расходомерное сопло 13. Трубки 14 и 15 служат для подвода и отвода рабочей жидкости калориметра 5 и вывода термоэлектродных проводов от термопар, фиксирующих температуру рабочей жидкости калориметра 5. Подвод и отвод жидкости, охлаждающей корпус 1, осуществляется по трубкам 16 и 17. Устройство для измерения температуры газа работает следующим образом. В корпус 1 по трубке 16 подается охлаждающая жидкость, а по трубке 14 - рабочая жидкость калориметра 5, Устройство вводится в зондируемый объем. Через отс9сный канал 2 просасывается газ, который отдает часть тепла. Потери тепла определяются в калориметре 5. На выходе из калориметра 5 термопарой 3 фиксируется температура газа. С помощью регулятора 7 добиваются такого расхода байпасного газа через каналы 6, чтобы термопары 3 и 4 показьовали одинаковую температуру. Просасываемый газ по каналу 2 поступает в экран 8/ туда же поступает и байпасный газ через байпасные каналы 6 и кольцевой канал 12, где они перемешиваются и удаляются через отверстия 9, Благодаря наличию байпасных каналов 6 с регулятором 7 расхода и экрана 8 в зоне между термопарами 3и 4 могут быть созданы условия/ близкие к изотермическим. Просасываемый через каналы 6 байпасный газ охлаждается меньше, чем газ, проходящий по ОТСОСНОМУ каналу 2, и поэтому с его помощью можно подогреть стенки канала 12 до температуры газа в канале 2, обеспечив изотермичность. Контроль за условиями изотермичности ведется по показаниям термопары 4. Бели ее показания выше показаний термопары 3, то прикрывают регулятор 7 поворотом или продольным перолещением экрана 8с помощью трубки Ю, Бели же температура ее ниже/ то расход байпасного газа уменьшают.

Таким образом в предлагаемом устройстве отпадает необходимость введения поправки на излучение спая в объем с меньшей температурой и температуру рассчитьшают по формуле

1 -. -1 + ()

) ;г;г- ,

.

где NM; - измеренная температура; Vo, - поправка на охлаждение газа в калориметре;

С, С - объемные теплоемкости жидкости в кгшориметре и просасываемого газа;

V .Vf - Объемы жидкости и просасы-ваемого газа, проходящих через калориметр;

.v температуры жидкости на

.|1 1

входе и выходе из калориметра.

Повышение точности измерения температуры в огнетехнических установках позволит более обоснованно подходить к их проектированиюг что в конечном результате приведет к более экономичному использованию при их монтаже и строительстве.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА, содержащее охлаждаемый корпус с отсосным каналом,в котором установлена термопара, калориметр, расположенный между входом отсосного канала и термопарой, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности за. счет исключения Потерь на теплообмен из- лучением, оно снабжено дополнительной термопарой, установленной в отсосном канале последовательно с первой, и измерителем расхода газа, в охлаждаемом корпусе за плоскостью расположения первой термопары выполнены байпаснае каналы с регулятором расхода в виде цилиндрического экрана, боковая поверхность которого снабжена отверстиями, образующими с выходными отверстиями байпасных каналов дросселирующие щели, причем пилиндри- ческйй экран установлен соосно с отСП сосным каналом с возможностью поворота вокруг оси и образует с ним кольцевую щель.