Приемник статического давления Советский патент 1988 года по МПК G01P5/165 

00 Од

со ;о

Изобретение относится к технике измерения давления в текучих средах. Цель изобретения - расширение области применения насадка статического давления путем устранения его чувствительности к динамическому напору в любых направлениях в телесном угле 30°. Приемник состоит из сферической головки 1, сферическая часть 2 которой с углом раствора d направлена на поток и покрыта равномерно отверстиями. Окружность 4 отделяет часть, покрытую отверстиями, от части со сплошной поверхностью. К сферической головке 1 припаян держатель 5. Насадок статического давления помещается в поток. Изменяя угол раскрытия (i/), давление, передаваемое на преобразователь, делают большим или меньшим статического давления в потоке. Экспериментально подбирается значение а , соответствующее статическому давлению в потоке, оно равно 105 1 0,5 .Для обеспечения необходимой плотности покрытия отверстиями части сферы, обращенной к потоку, диаметр отверстий выбирается равным О,О ID, где D - диаметр полой сферы насадка. 3 ил. i (Л

Фиг.1

1

Изобретение относится к технике иямерения давлений в текучих средах, в частности к измерению статического давления в турбулентных потоках.

Целью изобретения является расгаи- рение области применения насадка статического давления путем устранения

его чувствительности к динамическому ю ответствующий статическому давлению

напору в любых направлениях в телесном угле 30°.

На фиг.1 изображен приемник статического давления, в увеличенном

в потоке, а его значение равно - 10510,5°.

При повороте оси насадка к направлению потока, когда держатель занивиде части поверхности сферы, покры- 15 мает положение b (соответствует углу той отверстиями, общий вид; на фиг.2- поворота 30, фиг.2), часть с кривой

распределения давления заменяется на часть кривой d. В силу того, что давление на поверхности сферы между уграспределение давления, изображенное в более наглядном виде с использованием системы координат, у которой

ось абсцисс трансформирована в окруж- 20 лами +80 - 100 и (-80) - (-180)

ность X, а ось ординат Y нормальна к поверхности сферы; на фиг.З - вид А на фиг.1.

Приемник состоит из сферической

головки 1, сферическая часть 2 кото- 25 давлений на поверхности сферы. Следо- рой с углом раствора о направлена на вательно, при повороте оси насадка в поток и покрыта равномерно отверстия- любой плоскости на угол не более 130

давление, передаваемое на преобразователь, равно статическому давлению в

ми 3 (фиг.З). Окружность 4 отделяет часть, покрытую отверстиями, от части со сплошной поверхностью. К сферичес- 30 потоке, кой головке в тыльной ее части припаян держатель 5, представляющий собой полую трубку диаметром О,ID.

Устройство работает следующим образом.

Насадок статического давления помещается в поток. Если держатель

Все размеры сферического насадка задаются его диаметром D, интервал изменения которого определяется диапазоном постоянства числа Рейнольд-

са Ре - VD/ л) от 10 до 2-10. Отсюда получаем

занимает положение а , то распределение давления имеет симметричный относительно оси насадка пид и в секторе с углом раскрытия +44° имеется превышение давления над статическим, а в сферическом слое, лежащем между углами 144° и ± с , давление на поверхности меньше статического.

Любое сечение сферы по большому кругу, параллельное оси насадка, выделяет целый ряд отверстий, пересекаемых плоскостью сечения и передающих во внутреннюю полость сферы давление с ее поверхности. Внутри сферы устанавливается режим течения, соответствующий компенсации областей повышенного и пониженного по отношению к статическому давлений, в результате чего на входе в канал, идущий к преобразователю давления, устанавливается давление, равное статическому . давлению в потоке.

1364994

Изменяя угол раскрытия , давление, передаваемое на преобразователь, делают большим или меньшим статического давления в потоке.

Точность измерения статического давления определяется точностью подбора угла . Таким образом, экспериментально подбирается угол о/ , сопрактически постоянно, достигается эквивалентность частей кривой давления с и d с точки зрения компенсации областей повьшзенного и пониженного

потоке,

Все размеры сферического насадка задаются его диаметром D, интервал изменения которого определяется диапазоном постоянства числа Рейнольд-

са Ре - VD/ л) от 10 до 2-10. Отсюда получаем

D

г

10

При выбранном диаметре насадка рабочий диапазон скоростей набегающего потока определяется соответственно

jj D

0 V

г °

Так, например, для воздуха (V 0,15 см /с) при диаметре насадка D 4 см имеем 0,38 м/с i V 65 м/с, а для воды ( ii 1 ,002-1 Vc) при диаметре D I см

О, 1 м/сек V 20 м/с.

Для обеспечения необходи 1ой плотности покрытия отверстиями части сфе- ры, обращенной к потоку, при сохранении достаточной прочности конструкции, диаметр отверстий выбирается равным ,01 D, а расстояние между центрами отверстий 1 2 d. При зтом

суммарная площадь отверстий составляет 22% от общей площади части сферы, покрытой отверстиями, что обеспечивает прочность насадка во всем рабочем диапазоне скоростей. В то же время любая плоскость, проходящая через центр сферы и направление потока, пересекает на ее поверхности в среднем 72 отверстия, что обеспечивает взаимную компенсацию областей с избытком и недостатком давления на поверхности сферы по отношению к статическому давлению в потоке.

Устройство позволяет измерять статические давления в потоках, случайным образом меняющих свое направлеор Н.Гунько 6602/38

Фц22

Составитель Г.Белоусов Техред М. Ходанич

Корректор Л.Пи

Тираж 847Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

ние по отношению го зонда.

к оси измернтельно

Формула изобретения

Приемник статического давления, содержащий насадок в виде полой сферы, в которой выполнены приемные отверстия, о тличающкйся тем, что, с целью расширения области применения, приемные отверстия расположены равномерно в стенке сферического сектора полой сферы с углом раствора о/«105, при этом диаметр приемных отверстий и толщина стенки сферы равны 0,01 D, где D - диаметр полой сферы насадка.

R O,02D

fpUf. 5 Корректор Л.Пилипенко