Радиометр Советский патент 1991 года по МПК G01J5/02 

Изобретение относится к радиационной пирометрии и можег быть использовано для измерения интенсивности излучения движущейся высокотемпературной среды, в том числе содержащей конденсируемую фазу, например излучения потока низкотемпературной плазмы в канале МГД-генератора.

Цель изобретения - снижение требуемого расхода защитного газа и увеличение точности измерения в условиях наличия конденсированной фазы во внешнем потоке.

На чертеже приведено устройство.

Устройство содержит внешнюю трубу 1, водоохлаждаемый тубус 2, коаксиальные оболочки 3 и 4 тубуса, канал 5 хладагента, внутреннюю полость б тубуса 2, внешнюю и внутреннюю диафрагмы 7 и 8, термочувствительный элемент 9, теплопроводящие ребра 10, кольцевой диск 11, радиальное сопло 12, кольцевой зазор 13, дополнительный канал отдува 14,

Радиометр состоит из внешней трубы 1 и зодоохлаждаемого тубуса 2. Тубус 2 состоит из двух цилиндрических коаксиальных оболочек 3 и 4, герметично соединенных между собой и образующих канал 5, который через напорный и сливной патрубки соединен с трактом хладагента, Во внутренней полости 6 тубуса 2 имеются внешняя 7 и внутренняя 8 диафрагмы, за которыми ус- тановлен термочувствительный элемент 9. Внутренняя поверхность тубуса зачернена. На внешней оболочке 4 тубуса 2 в торцовой части выполнены теплопроводящие ребра 10, неразъемно соединены с внешней трубой 1. На торце внешней трубы 1 закреплен кольцевой диск 11, с помощью которого и внешней диафрагмы 7 образовано кольцевое радиальное сопло 12. Зазор 13 между внешней трубой 1 и тубусом 2 служит коллектором защитного газа и сообщается с соплом 12 и с внутренней полостью 6тубуса 2 дополнительным каналом отдува 14. Канал отдува 14, направленный под углом а-к оси радиометра, выполнен в оболочках 3, 4 и герметизирован от хладагента (например за счет выполнения локального утолщения на оболочке 3).

На чертеже радиометр показан в рабочем положении относительно измеряемого потока, движущегося в указанном напоавлении. Ось радиометра перпендикулярна оси- потока, канал отдува 14 направлен спутнои под углом к потоку, торцовая плоскость диска 11 совмещена с плоскостью огневой по- верхности стенки канала, в которой

установлен радиометр.

Радиометр работает следующим образом,

Хладагент из внешнего тракта, соединенного с каналом 5 через напорный и сливной патрубки, омывает тубус. Защитный газ от внешнего источника поступает в кольцевой зазор 13 и распределяется между соплом 12 и каналом 14 отдува. Истекая из сопла Т2, радиально направленные встречные струи создают в плоскости торца радиометра защитную завесу, которая подпирается струей из тубуса, направленной из канала отдува 14. Кольцевая защитная завеса оттесняет измеряемый поток от

торца радиометра, и таким образом устраняется конвективный теплообмен устройства со средой, Радиационный тепловой поток воспринимается термочувствительным элементом 9 (например, термо- или калориметрируемой пластинкой), преобразуется в электрический сигнал, регистрируемый одним из известных методов.

Положительный эффект изобретения обеспечивается созданием защитной газовой завесы на торце радиометра, подпираемой струей газа из полости тубуса; эффективность такой завесы выше, чем аксиальный отдув защитного газа из тубуса.

Формула изобретения

1.Радиометр, содержащий водоохлаж- даемый тубус, термочувствительный элемент, внутреннюю и внешнюю диафрагмы, расположенные в полости водоохлаждае- мого тубуса, и канал отдува защитного газа, отличающийся тем, что, с целью снижения требуемого расхода защитного газа, .он снабжен внешней трубой, располо- женной коаксиально относительно водоох- лаждаемого тубуса, а канал отдува защитного газа выполнен в виде кольцевого зазора между внешней трубой и водоохлаж- даемым тубусом и снабжен в области за внешней диафрагмой радиальным кольцевым соплом, направленным в сторону оси водоохлаждаемого тубуса.

2.Радиометр по п.1,отличающий

с я тем, что, с целью увеличения точности

измерения в условиях наличия конденсированной фазы во внешнем потоке, кольцевой канал отдува со стороны набегающего внешнего потока снабжен дополнительным каналом во внутреннюю полость водоохлаждаемого тубуса, причем сечение дополнительного канала много меньше поперечного сечения радиального кольцевого сопла, а угол наклона ее его оси к оси водоохлаждаемого тубуса удовлетворяет усR Ч- Е

ловию тд а н , где R - радиус водоохлаждаемого тубуса; С - смещение зоны столкновения радиальных струй сопла относительно оси тубуса; Н - расстояние от плоскости радиального кольцевого сопла до сечения водоохлаждаемого тубуса, в котором расположено выходное отверстие дополнительного канала.

Изобретение относится к радиационной пирометрии и может быть использовано для измерения интенсивности излучения высокотемпературных высокоскоростных газовых потоков, в том числе и содержащих конденсируемую фазу. Цель изобретения - снижение требуемого расхода защитного газа и увеличение точности измерения в условиях наличия конденсированной фазы по внешнем потоке. Радиометр содержит во