КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ ЗОНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОРМОЖЕНИЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА Советский патент 1968 года по МПК G01K17/06 

Известен калориметрический зонд для измерения температуры торможения газового потока, содержащий кожух с каналом, по которому циркулирует жидкий охладитель, сопло в виде цилиндрической трубки и термопары.

Предложенный калориметрический зонд отличается от известного тем, что в нем стенки кожуха выполнены проницаемыми, например перфорированными, и через них в процессе измерения происходит выброс охладителя в горячий газовый поток. Это позволяет увеличить перепад температуры во внутренней полости зонда при уменьшении расхода охладителя через зонд с одновременным обеспечением температурной прочности зонда, а также повысить уровень измеряемой температуры газа.

На чертеже представлена схема калориметрического зонда для измерения температуры торможения газового потока.

Устройство состоит из канала 1 (для отбора порции газа), выполненного из меди в виде сужающего сопла, кожуха 2, предназначенного для протока жидкости, охлаждающей канал 1 и всю конструкцию зонда, теплоизоляционной прослойки 3 и державки 4.

На внешней стенке кожуха имеются отверстия 5 для выхода охладителя в газовой поток. В конце канала 1 установлена термопара 6 для измерения охлажденной порции газа. Внутри кожуха, между теплоизоляционной прослойкой и внешней поверхностью канала 1 и в двух сечениях расположены спаи дифференциальной гипертермопары 7 для измерения разности температур охладителя в этих двух сечениях. Трубка полного напора 8 и дренажное отверстие 9 в узком сечении канала сопла предназначены для измерения расхода газа через канал 1. Термопара 6 расположена в камере 10. При этом для устранения ошибок измерения из-за лучистого теплообмена между спаем термопары 6 и окружающей средой предусмотрена теплоизоляция 11 и применены защитные экраны 12.

Поступающая в канал 1 порция газа охлаждается в конце его до температуры, которая может быть измерена термопарой 6. Охладитель подается в кожух из державки 4, при этом количество тепла, которое передается от забранной порции газа через стенку канала 1 к охладителю, пропорционально перепаду температуры охладителя между сечениями, в которых установлены гипертермопары 7, измеряющие этот перепад. Затем охладитель проходит в обратном направлении и выходит через отверстия 5 в поток, охлаждая внешние стенки зонда.

Перетоку тепла от внешних стенок зонда к охладителю, проходящему между спаями гипертермопары 7, препятствует теплоизоляционная прослойка 3, заполненная воздухом, у которого, как известно, низкий коэффициент теплопроводности. Державка 4 охлаждается отдельно. Выброс охладителя в поток способствует защите внешних стенок зонда от воздействия высоких температур, так как основная часть тепла, поступающего к внешним стенкам зонда, идет на испарение охладителя.

Калориметрический зонд для измерения температуры торможения газового потока, содержащий кожух с каналом, по которому циркулирует жидкий охладитель, сужающее сопло для отбора горячего газа, в конце которого установлена термопара, дифференциальную гипертермопару для измерения степени нагрева охладителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения, перепада температур охладителя во внутренней полости зонда при уменьшении расхода охладителя через зонд с одновременным обеспечением температурной прочности зонда, предохранения от воздействия высокотемпературного потока газа и увеличения уровня измеряемой температуры, в нем стенки кожуха выполнены проницаемыми, например перфорированными, через которые в процессе измерения происходит выброс охладителя в горячий газовый поток.