Устройство для измерения температуры воздуха в плазмотроне Советский патент 1992 года по МПК G01K7/40 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в системах диагностики параметров высокотемпературного газа, вытекающего из сопла электродугового нагревателя (плазмотрона).

Цель изобретения - уменьшение влияния устройства на газодинамическую структуру потока.

На чертеже показана схема устройства для измерения температуры воздуха, нагретого плазмотроном.

Устройство содержит плазмотрон 1 с секционированной межэлектродной вставкой 2, состоящей, например, из проводящих секций 3 и изолирующих прокладок 4. Электрическая дуга 5 горит между катодом 6 и анодом 7 плазмотрона, разрядный ток поддерживается источником 8 питания, подключенным к катоду 6 и общей шине соответственно. Вход делителя 9 напряжения подключен к электростатическому зонду 10, расположенному на прианодном сечении, выход - через схему 11 потенциальной развязки - к измерительному блоку 12, а общая клемма к аноду 7 и общей шине, причем измерительный блок 12 выполнен в виде частотомера.

Устройство работает следующим образом.

Благодаря несамостоятельному разряду между дугой 5, горящей в плазмотроне 1 между катодом 6 и анодом 7, и электростатическим зондом 10 потенциал зонда 10 соответствует потенциалу5 в данном сечении, поэтому разность потенциалов между зондом 10 и общей шиной соответствует падению напряжения на прианодном участке дуги 5 и это напряжение колеблется с частотой шунтирования дуги 5 на аноде 7. Сигнал в виде переменного напряжения, снимаемый с электростатического зонда 10, ослабляется при помощи делителя 9 до уровня, обеспечивающего нормальную работу изХ|

со ю

ю

ел

мерительного блока 12, Схема 11 потенциальной развязки обеспечивает электрическую развязку цепей плазмотрона 1 и измерительного блока 12, а также исключает из сигнала его постоянную составляющую. Температура определяется по измеренной частоте.

Предлагаемое устройство обеспечивает бесконтактность измерения температуры воздуха, нагретого плазмотроном, что обус- лавляет уменьшение влияния устройства на газодинамическую структуру потока в разрядном канале.

Формула изобретения Устройство для измерения температуры воздуха в плазмотроне, содержащее дели0

5

тель, общий провод которого подключен к выходному трубчатому аноду, передний торец которого через межэлектродную секционированную трубчатую вставку соединен с катодом плазмотрона, и измерительный блок, вход которого соединен с выходом делителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства при уменьшении влияния устройства на газодинамическую структуру потока плазмотрона, во внутреннюю полость секционированной трубчатой вставки введен электростатический зонд, измерительный электрод которого размещен у переднего торца трубчатого анода и соединен с входом делителя, при этом измерительный блок выполнен в виде частотомера.

Tl

ЕГ

Изобретение позволяет бесконтактным методом определить температуру воздуха, истекающего из сопла электродугового подогревателя (плазмотрона), в технологических участках закрытого типа, Для определения температуры нагретого воздуха измеряют частоту шунтирования дуги на выходном электроде и эту частоту используют для вычисления температуры. Для измерения частоты устройство снабжено электростатическим зондом, измерительный электрод которого размещен у переднего конца трубчатого выходного электрода (анода), а сигнал снимается с делителя, вход которого подключен к электростатическому зонду и общей шине, связывающей и выходной электрод.1 ил.

17

15

I

16

П

13

11