Способ измерения температуры криогенной жидкости в парожидкостном потоке Советский патент 1983 года по МПК G01K13/02 

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры движущих ся жидких и газообразных веществ или сыпучих материалов. Извебтен способ измерения темпе .туры капель жидкости в газовом пот ке, заключающийся в отделении жидко ной фазы и измерении ее температуip rij. Недостатками известного способа являются невысокая точность измерений за счет недосч аточно полной сепарации жидкости, а так же невозможность его использования при измерении криогенной температуры парожидкостного потока внутри труб провода. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения температуры криогенной жидкости в парожидкостном потоке, заключающийся в переводе парожидкостного потока путем торможения из турбулентного режима ,в ламинарный, выделении из него струйки чистой жидкости посредство цилиндрической трубки, изотермичес ком торможении этой струйки и изме рении температуры жидкости внутри цилиндрической трубки 23. Недостаток известного способа заключается в том, что он предназначен для узкого диапазона измерений. Это объясняется тем, что цилиндрическая трубка обладает посто янным гидросопротивлением и способ работает только в одном узком стро го определенном режиме течения кри огенной жидкости. Так при у м ньшений скорости течения жидкости в трубопроводе гидросопротивление ци линдрической трубки становится недостаточным, чтобы подавить кипение криогенной жидкости, т.е. давление внутри цилиндрической трубки будет меньше давления насыщения и датчик будет показывать температуру насыщенного пара, поэтому необх димо менять цилиндрическую трубку. Целью изобретения является расш рение диапазона измерений путем обеспечения измерений температуры при изменении скоростного режима т чения криогенной жидкости. Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения криогенной.жидкости в парожидкост,ном потоке,заключающемуся в перево де парожидкостного потока путем то . можения из турбулентного режима в ламинарный, выделении из него струйки жидкости. посредствс Й цилиндрической , трубки, изотерми ческом торможении этой струйки и измерении температуры жидкости внутри цилиндрической трубки, изо,термическое торможение струйки жид кости производят путем регулирования давления в цилиндрической трубке, а температуру внутри трубки фиксируют после прекращения ее изменения. На фиг. 1 изображено устройство, реализующа.е предлагаемый способ; на фиг. 2 - график зависимости изг менения температуры, от давления. Устройство содержит датчик температуры 1 с чувствительным элементом 2, установленный на трубопроводе 3, имеющем диффузорный 4 и, конфузорный 5 участки. Чувствительный элемент 2 датчика размещен в цилиндрической трубке 6, установленной в зоне перехода от замедленного к ускоренному движению. Полость цилиндрической трубки 6 соединена с датчиком давления7,а на выходе трубки 6 установлен гидравлический дроссель 8, который перед началом измерений полностью открыт. При течении криогенной жидкости в трубопроводе 3 в диффузорной части происходит торможение потока и повышение статического давления.При этом течение становится ламинарным. Ё этом состоянии из потока с по мощью цилиндрической трубки 6 выделяют струйку чистсэй жидкости (производят сепарирование жидкости от пара) путем перекрытия проточного сечения труб.ки б дросселем 8, , при этом плавно повышается статическое давление внутри цилиндрической трубки 6. Таким образом производят изотермическое торможение выделенной струйки на чувствительном элемента 2 датчика, чтобы повысить давление жидкости выше давления насыщения и совсем исключить ее кипение. Одновременно фиксируют показания датчиков температуры 1 и давления 7 ( фиг. 2). Дросселем 8 регулируют давление в цилиндрической трубке б до момента стабилизации температуры, когда -- 0, где Т температура жидкости, р - давление в трубке. Этот момент соответс5тву-ет значению температуры, при которой статическое давление превысило давление насыщения жидкости и на чувствительном элементе 2 датчика температуры гарантировано находится чистая жидкость. Далее жидкость ускоряется в конфузоре 5 и в течении принимает первоначальный вид. При изменении режима течения криогенной жидкости в трубопроводе 3 для измерения ее температуры дросселем 8 регулируют давление в цилиндрической трубке 6 с одновременной фиксацией показаний датчиков температуры 1 и давления 7 до достижения момента стабилизации температуры. Изобретение позволяет расширить диапазон измерений температур криогенной жидкости в парожидкостном потоке при изменении режима течения криогенной жидкости, что необходимо для расчета параметров двухфазного потока, например, для насосов, перекачивающих криогенные жидкости.

7-1

/l

-T-ffP)

фиг. 2