Способ определения температуры газового потока Советский патент 1984 года по МПК G01K13/02 

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к способам определения температур газовых Потоков, и может быть использовано для измерения нестационарных температур газового потока. Известен способ определения температуры газового потока контактным термодатчиком, заключающийся в его подогреве от дополнительного источгика энергии до температуры заведомо вьппе температуры газового потока, измерении изменения его температуры, охлаждении термодатчика до температуры заведомо ниже температуры газового потока путем отключения дополнительного источника энергии и определения температуры газового потока по показаниям термодатчика в моменты нагрева и охлаждения lj . Однако данный способ в основном предназначен для измерения стационарных температур. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо соб 2fj определения температуры газо вого потока, заключающийся в регистрации показаний двух термоприемников помещенных в газовый поток, вычислении скорости их изменения и определе НИИ температуры газового потока по расчетной формуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и инерционности термоприем ников. Известный способ позволяет опреде лять как стационарные, так и нестаци онарные температуры газового потока. При этом для вычисления температуры газового потока используют формулу т т 1 . Т, где Тр- температура газового потока Ti и. Т - показания термоприемников;т и Тл - скорости изменения показаний термоприемНИКОВ (производные по времени от показаний термоприемников); К. и К2 - показатели тепловой инерции термоприемников. Этот способ в силу специфики вычи ления температуры газового потока по формуле (1) не позволяет с приемлемой точностью определять температуру газового потока при уменьшении абсолютной величины .разности показаний термоприемников (регистрируемых тёрмоприемником температур). Как показывают расчеты, при равенстве показаний термоприемников ( Тл) знаменатель формулы (1) обращается в нуль. Цель изобретения - повышение точности определения температуры газового потока при малой разности показаний термоприемников. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения температуры газового потока, заключающемуся в регистрации показаний двух т ермоприемников, помещенных в газовый поток, вычислении скорости их изменения и определении температуры газового потока по расчетной формуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и инерционности тёрмоприемников, определяют разность показаний термоприемников и в моменты времени, когда она становится меньше заданного значения Л J , определяемого требуемой точностью измерения, дополнительно измеряют температуру газового потока предварительно нагретым до температуры, отличающейся от температуры основных термоприемников на величину не менее й й,, третьим термоприемник ом j где - постоянный коэффициент, . зависящий от инерционности третьего термоприемника, регистрируют его показания и скорость их изменения, а температуру газового потока определяют по расчетной формуле по показаниям третьего и одного из основных тepJMOпpиeмникoв. При определении температуры газового потока величину разности показаний теплоприемников й , при достижении которой начинают измерять температуру газа третьим термоприемником, определяют из выражения CTrV|iir-TVL где Т температура газового потока; требуемая относительная погрешность определения температуры газового потока;Мт) относительная погрешность определения отношения производных по времени от регистрируемых основными термоприемниками температур (скорость изменения показаний основных термо приемников). Температура третьего термоприемника в момент начала измерения должн отличатьЬя от температуры первого и второго теплоприемников на величину не менее Л-2 Д, . Для опреде{1ения , которое в принципе может быть . любым числом большим единицы, рекомендуется использо.вать формулу положительная размерная физическая величина (в единицах измерения времени), оказывающая влияние на продолжительность регистрации третьим термоприемником; Ка- показатель тепловой инерции третьего термоприемника. Порядок величины следует брат (Равным порядку величины показателей тепловой инерции термопреобразователей. Температуру газового потока при малой разности показаний основных термоприемников определяют по формул (1), подставляя вместо значений Т|, и К (или Т, т и К) значения Т, т и- К для третьего термоприе ника. На чертеже изображены результаты вычислительного эксперимента, поясняющие применение предлагаемого способа. На чертеже кривая 1. изображает заданную температуру газового потока; кривые 2 и 3 - вычисленные реакции основных термоприемников; кривая 4 температуру газового потока, рассчитанную по показаниям основных термоприемников; кривая .5 - вычисленную реакцию третьего термоприемника; кривая 6 - температуру газового потока, рассчитанную по показаниям третьего термоприемника с учетом показаний одного из основных термоприемников. Из графика следует, что в .моментвремени с температуры основных термоприемников равны Т. Т 908 К. При этом видно, что результаты расчета температуры газового потока по показаниям основных термоприемников (кривая 4) в момент времени 3,3 с (а также при малой разности показаний термоприемников) имеют значительную погрешность. Пр.актически эта погрешность (в момент времени 3,3 с) не ограничена. Погрешность определения температуры газового потока по показаниям третьего термоприемника в момент времени 3,3 с составляет менее 3%. Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, содержащего три термоприемника, один из которых (третий) находится при определенной температуре и в требуемый момент времени вносится в газовый поток, и измерительный блок, осуществлякиций требуемые вычислительные операции по формулам (1) и (2). Использование предлагаемого способа определения температуры газового потока обеспечивает по сравнению с прототипом высокую точность измерения температуры газового потока во всем диапазоне измеряемых температур.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА, заключающийся в регистрации показаний двух термоприемников, помещенных в газовый лоток, вычислении скорости их изменения и определении температуры газового потока по расчетной формуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и инерционности термоприемников, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при малой разности показателей термоприемников, определяют разность показаний термоприемников и в моменты времени, когда она становится меньше заданного значения А, определяемого требуемой точностью измерения, дополнительно измеряют температуру газового потока.предварительно нагретым до температуры, отличающейся от температуры основных термоприемников на величину не менее ,, третьим термоприемником, где Б постоянный коэффициент, зависяi щий от инерционности третьего термоприемника, регистрируют его показания и скорость их изменения, а температуру газового потока определяют по расчетной формуле по показаниям третьего и одного из основных термопрйемников.