Способ определения температуры газового потока Советский патент 1992 года по МПК G01K13/02 

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температуры газа.

Известен способ определения температуры газа, основанный на решении обратной задачи теплообмена на начальном участке интенсивно охлаждаемого канала. Способ заключается в расчете (восстановлении) температуры газа Тг по измерениях температур TI и Т2 рхлажденного газа в сечениях Xi и Х2 установки первичных термопреобразователей по длине канала X при скорости W потока газа в измерительном канале и измерениям температур Ti и Тг в этих же сечениях при измененной скорости W потока газа в канале (причем температура стенки канала ТСт считается постоянной и подлежит измерению) 1.

Данный способ не обеспечивает достаточной точности измерения из-за погрешности, вызываемой изменением скорости течения газа в измерительном канале.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения температуры газового потока, заключающийся в измерении температуры внутренней поверхности стенок двух охлаждаемых трубок, установленных параллельно в потоке газа, последующем отсосе газа по ним, измерении температуры Ti и Ti охлажденного газа в каждой трубке, на одинаковом расстоянии от ее входного конца, и определении температуры газа по измеренным значениям 2.

Недостатком известного способа является низкая точность.

Цель изобретения - повышение точности определения температуры газа.

Поставленная цель достигается тем, что D известном способе охлаждение одной из трубок проводят до температуры ТСт. отличающейся от температуры Тст во второй трубке на величину ДТ не менее 425 К, а температуру Тг газового потока определяют по формуле:

с/

с

XI

vi

XJ

О О О

Tr Tc

Ti -Tc

1 -(Ti -Ti)(TcT-TcT T

(D

Измерение температур Ti и Ti при двух различных значениях температуры стенки канала Тст и JCT и определение Тг по формуле (1) позволяет учитывать изменение коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам по длине канала и устранить зависимость результата восстановления температуры газа Тг от изменения числа Стантона при вариантах скорости потока газа в измерительном канале.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления способа; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1 с перегородкой 2, разделяющей корпус по образующей на две герметично разделенные идентичные половины, в которых расположены две трубы 3 измерительных каналов; трубу 4 установочного канала, сопряженного с трубами 3 на рабочем участке; термопреобразователи 5, одинаково заглубленные в измерительные каналы 3; трубы 6 подачи охлаждающей среды и штуцера 7 ее слива.

Измерение температуры газа изображенным на фиг.1 устройством согласно заявленному способу производится следующим образом. Вводят устройство с двумя идентичными охлаждаемыми трубчатыми измерительными каналами 3 в газ, охлаждают первый измерительный канал 3, например, водой, а второй - воздухом, измеряют опорное значение температуры стенки Тст первого канала 3, измеряют температуру стенки Тст второго канала 3, имеющего благодаря дру0

5

0

5

0

5

тому охлаждению измененные условия теплообмена газа со стенками по сравнению с первым каналом, перемещают блок термопреобразователей 5 к входу в канал, пока температура одного из них не приблизится к температуре размягчения золы данного топлива измеряют температуру газа TI в сечении канала 3 с водяным охлаждением и температуру газа Ti в канале с воздушным охлаждением. Регистрирую значения Ti, Ti, Тст, Тст и по уравнению (1) определяют

величину Тг.

При температуре газа Тг 2000 К изме- ренные значения температур, входящих в расчетную зависимость, составляют; Ti 1700К; Ti 1600 К, Тст 300 К; Тст 725 К. Относительная погрешность восстановления Тг составляет 1,2%.

Формула изобретения Способ определения температуры газового потока, заключающийся в измерении температуры внутренней поверхности стенок двух .охлаждаемых трубок, установленных параллельно в потоке газа, последующем отсосе газа по ним, измерении температуры Ti и Ti охлажденного газа в каждой трубке на одинаковом расстоянии от ее входного конца и определении температуры газа по измеренным значениям, о гличающийся тем, что, с целью повышения точности, охлаждение одной из трубок проводят до температуры Тст. отличающейся от температуры ТСт во второй трбуке на величину А Т не менее 425°К, а температуру газового потока определяют по формуле

Тг Тст +

Ti -Т,

ст

1 -(Т1 -Tl)(TcT -Тст)

Сущность изобретения: в потоке газа параллельно устанавливают две трубки, одну из которых охлаждают до температуры Тст отличающейся от температуры ТСт во второй охлаждаемой трубке на величину А Т не менее 425К. Осуществляют отсос газа по трубкам и измеряют температуру TI и Ti охлажденного газа в каждой из трубок на одинаковом расстоянии от ее входного конца. Температуру газа Тг определяют по формуле. 2 ил.

jyz%J 3.tt Z3 -JЈЈJ№.tfJЈ

1

фиг.1

А-А

фиг. 2