Устройство для измерения температуры жидкой фазы газового потока Советский патент 1986 года по МПК G01K13/02 

Изобретение относится к термомет рии и может быть использовано при измерении температуры жидкой фазы двухфазного газового потока в пристенном слое. Известно устройство для измерения температуры жидкой фазы газового потока, содержащее термопару,рабочий спай которой введен в поток газа. В этом устройстве при набегании двухфазного газового потока на термопару, благодаря массивному корпусу обладающему большой тепловой инерцией, происходит осреднение жидкой и газовой фазы, В результате вместо температуры жидкой фазы измеряется некоторая осредненная температура, что приводит к больщой погрешности определения температуры жидкой фазы в рристенном слое. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения температур жидкой фазы газового потока, содержащее термопары, рабочие спаи которых введены в канал трубопровода, по которому прокачивается газовый поток. Однако и это устройство не обеспечивает требуемой точности измерения, так какизмеряется не температура жидкой фазы, а некоторая чередующаяся последовательность темпера тур, представлякнцих некоторое приближение к температуре жидкой и газ вой фазы. Целью изобретения является повыш ние точности измерения. Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для измерения температуры жидкой фазы газового потока, содержащем термопары рабочие спаи которых введены в. канал трубопровода с газовым потоком, участок трубопровода выполнен в вид кольца из теплоизоляционного матери ала, внутренняя поверхность которог снабжена поперечными канавками, в к торых размещены спаи термопар, уста новленные в диаметрально противоположных точках, причем глубина канав ки превьщ1ает или равна размеру спая а ее ширину и осевой размер кольца определяют из соотношения . ., я « 1 d , где S и h - ширина и глубина канавк соответственно;, и d - длина и внутренний диаметр кольца, причем размер спая термопары выбирают из следующего соотношения 0,,1, где d - размер рабочего спая термопары, а внутренние диаметры кольца и трубопровода равны.. Предлагаемое устройство изображено на чертеже, где 1 - рабочие спаи термопар, 2 - кольцо из теплоизоляционного материала, 3 - трубопровод, по которому прокачивается газ, 4 поперечная канавка в кольце. Устройство работает следующим образом. Поток теплонрсителя, состоящий из жидкой и газовой фаз, прокачивается по теплопроводу и смьшает кольцо 2, вьшолненное из теплоизоляционного материала, в поперечных канавках 4 которого установлены рабочие спаи термопар, установленные в диаметрально противоположных точках, причем глубина канавки превьшает или равна размеру спая, а-, ее ширину и осевой размер кольца определяют из соотношения -.8и,10, где S и h - ширина и глубина канавки соответственно; I и d - длина и внутренний диаметр кольца (трубопровода) , причем размер рабочего спая термопары d определяют из следующего соотношения 0,,1, а внутренние диаметры кольца и трубопровода равны. При выполнении кольца 2 из теплоизоляционного материа,па не происходит в области кольца генерации газовых пузырей, а те из них, что образуются вьш1е по потоку, сносятся вниз и не попадает в канавки, где установлены рабочие спаи термопар. В случае дисперсно-кольцевого режима течения (большие паросодержания),- где пристенный слой тонок (0,5 мм), вследствие чего замер температуры жидкой фазы затруднен, канавки на кольце 2 способствуют попаданию жидкой фазы на горячие спаи 1 термопар, одновременно обеспечивается отсутствие контакта с паром, движу3 11378744

щимся в ядре потока, так как пузыриИзмерения, проведенные на примере не проникают в жидкий подслой, аопределения температуры жидкой фатем более в канавки. В связи с этимзы газового потока фреона-12, прогорячие спаи 1 термопар принимаюткачиваемого по трубе с внутренним всегда температуру непосредственноs диаметром 10 мм при давлении 1,06 МПа жидкой фазы двухфазного потока в при- н массовой скорости 1000 кг/м.с, стенном слое. Предлагаемое устройст-показали, что по сравнению с протовопозволяет измерять как локальнуютипом предложенное устройство позтемпературу жидкой фазы пристенноговоляет повысить точность измеслоя в различных точках периметраЮ рения тидкой фазы газового поканала, так и среднюю температурутока и улучшить контроль , кажидкой фазы как среднее значениечества ряда технологических пролокальных значений.цессов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОЙ ФАЗЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА, содержащее термопары, рабочие спаи которых введены в канал трубопровода с газовым потоком, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, участок трубопровода вьтолнен в виде кольца из теплоизоляционного материала, внутренняя поверхность которого снабжена поперечными канавками, в которых размещены спаи термопар, установленные в диаметрально противоположных точках, причем глубина канавки превышает или равна размеру спая, а ее ширину и осевой размер кольца определяют из соотнощения ь« и $10, где S и h - ширина и глубина канавки соответственно; F и d - длина и внутренний диаметр кольца. 2. Устройство по п. 1, отлв чающееся тем, что размер рабочего спая термопары выбирают из соотношения d d 0,,1, сл где d - размер рабочего спая термопары, а внутренний диаметр кольца и трубопровода равны. со ч 00 4