Устройство для измерения температуры газового потока Советский патент 1991 года по МПК G01K13/02 

1

(21)4646146/10 (22) 06.02.89 (46)07.10.91.Бюл. №37

(71)Харьковский авиационный институт им. Н.Е.Жуковского

(72)А.А.Завалий, Г .Д. Симбирский и Т.И.Ква- ташидзе

(53)536.532(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 823901. кл. G 01 К 11/22, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1425474,кл. G 01 К 13/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА

(57)Изобретение относится к термометрии. Цель изобретения - повышение точности измерения высоких температур газовых потоков в условиях переменных скоростей и турбулентности. Устройство содержит охлаждаемый измерительный канал с двумя термопреобразователями на оси и одним термопреобразователем в стенке измерительного канала. На входе и выходе из измерительного канала установлены соответственно входное сужающее и выходное сужающе-расширяющееся сопла. Причем площадь проходного сечения выходного сопла превышает площадь проходного сечения входного сопла более чем в 2 раза. Измерительный канал размещен в охлаждаемом отсосном канале, на входе в который установлено сужающее сопло в виде острокромочной диафрагмы. Причем площадь проходного сечения диафрагмы не меньше площади проходного сечения входного сопла, а на выходе из отсосного канала установлено устройство для изменения расхода газа. 2 ил.

v

е

Изобретение относится к контактной термометрии и может быть использовано для измерения высоких температур газовых потоков.

Целью изобретения является повышение точности измерения в газовом потоке с переменными скоростью и турбулентностью.

На фиг 1 изображено устройство для измерения температуры газового потока, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит охлаждаемый корпус 1, трубу 2 охлаждаемого измерительного канала, два термопреобразователя 3, расположенные на оси трубы 2 измерительного канала, термопреобразователь 4, расположенный в стенке трубы 2, сужающее сопло 5 на входе в трубу 2 и сужающе-расширяющееся сопло 6 на выходе из трубы 2, труйбы 7 рубашки охлаждения образуют отсосный канал 8, на входе в который установлена входная диафрагма 9, а на выходе - устройство 10 для изменения расхода газа через отсосный канал 8. Охлаждающая сре- да (например, вода) подается в рубашку охлаждения по трубке 11 и отводится из устройства по трубке 12.

Процесс измерения температуры газового потока осуществляется следующим образом.

Из устройства 10 и сопла 6 отсасывается исследуемый газовый поток. При этом на

О 00

го

00

со о

соплах 5 и 6устанавливается закритический перепад давления. Устройство 10 обеспечивает максимальный расход через отсосный канал 8 и соответственно минимальное давление и плотность за диафрагмой 9 (напри- мер, плотностьр 1 Kr/M j.

Газ, температура которого, например, равна 2000 К, через диафрагму 9 попадает в отсосный канал 8. Затем часть газового потока, охлаждаясь, попадает в устройство 10 и сбрасывается, например, в атмосферу. Вторая часть газового потока протекает по измерительному каналу 2 со скоростью, например, 50 м/с, температура стенки которого, например, равна 300 К. За счет охлаждения таза в измерительном канале 2 температура его падает по длине канала и измеряется термопреобразователями 3. Например, при диаметре измерительного канала 2, равном 5 мм. расстояние от входа в измерительный канал до термопреобразователей составляет 20 и 35 мм. Термопреобразователи 3 в этом случае измеряют температуры Ti 1600 К и Та 1373 К. Значения h и Та регистрируют, а затем ус- тройством 10 уменьшают расход газа через отсосный канал 8, При этом давление перед соплом 5 измерительного канала 2 увеличивается, например, дор 1,2 кг/м3. При этом увеличивается расход газа через измери- тельный канал 2 и, следовательно.снижает- ся темп падения температуры газа по длине канала, Снова регистрируют показания термопреобразователей 3, которые покажут в этом случае Ti 1700 К, Та 1518 К. По известной формуле вы исляют значение А и находят значение температуры газа Тг.

При этом следует заметить, что при реализации изменения давления (плотности)

н

7 4 3«70

Газ

9

л

/

ti

/

/

& г 31

Фие.1

на входе в измерительный канал величины давления (плотности) контролировать не нужно. Контроль осуществляется только по показаниям термопреобразователей 3, Для нормальной работы способа достаточно создавать разницу ,-змператур Ti и Ti в пределах 50-100 К.

Таким образом, обеспечивается высокая точность при измерениях в потоках с переменными скоростью и турбулентностью.

Формула изобретения Устройство для измерения температуры газового потока, содержащее охлаждаемый измерительный канал, два термопреобразо- ьателя со спаями на оси измерительного канала и устройство для изменения расхода газа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры в потоках с переменными скоростью и турбулентностью, в него введены охлаждаемый отсосной канал с сужающим соплом на входе в виде острокромочной диафрагмы и третий термопреобразователь, а измерительный канал, в стенке которого установлен третий термопреобразователь, размещен в охлаждающем отсосном канале и снабжен сужающим и сужающе-расши- ряющимся соплами, выполненными соответственно во входном и выходном сечениях измерительного канала, причем площадь горла выходного сопла превышает площадь среза входного сопла более чем в два раза, проходное сечение острокромочной диафрагмы не меньше проходного сечения входного сопла измерительного канала, а устройство для изменения расхода газа установлено на выходе из отсосного канала.

3

К эжектору

У.Л

ы

I

К эжектору

11

Фие.2