Изобретение предназначено для измерения высоких температур жидкостей и газов. Оно может быть применено для контактного измерения температур, превышающих температуру разрушения датчика, з высокотемпературных аэродинамических трубах, реактивных двигателях и других объектах новой техники.
Известны способы измерения высоких стационарных температур различных сред с помощью низкотемпературного датчика, имитирующего неограниченное тело, например, цилиндра, путем кратковременного погружения датчика в контролируемую среду, измерения температуры центральной точки датчика в момент максимума скорости ее изменения и последующего вычисления температуры среды.
Известными способами нельзя измерять температуру сред при средних и малых значениях критерия Био (а такие условия измерения встречаются в практике наиболее часто, например, в газовых потоках и т. д.) и температуру среды, превышающую температуру разрушения (плавления) датчика.
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что в указанный момент времени измеряют разность температур промелсуточпой и центральной точек датчика, умножают ее на постоянный коэффициент, определенный для данных условий, и полученное произведение суммируют с температурой центральной
точки датчика, измеренной в тот же момент.
Это позволяет распространять известный способ на любые значения критерия Био, а в датчике осуществлять измерение температуры, кроме центральной (на оси датчика) еще в промежуточной точке (между осью и боковой тепловоспринимающей поверхностью) датчика. Обе эти точки находиться в одном и том сечении датчика, отстоящем
от тепловоспринимающего торца на расстоянии не менее шести размеров между осью и боковой поверхностью (условие и.митации неограниченности тела). Рассматриваемый способ математически
выражается уравнением температуры среды:
с -- ц.м Т .ч
где ц.м-температура центральной точки датчика в указанный момент времени; Е-постоянный коэффициент, имеющий
разную величину при разных значениях критерия Био;
вм-разность температур промежуточной и центральной точек датчика в момент максимума скорости изменения последней.
На основе теоретических положений для реализации предлагаемого способа были вычислены величины коэффи.шентов () и отношение температуры поверхности датчика в момент максимума скорости ее изменения к температуре среды при разных значениях критерия БИО (пов.м )Результаты вычислений приведены в таблице.
Таблица
Из таблицы видно, ч го только при температура поверхности становится равной температуре среды (граничное условие первого рода).
При Bi температура поверхности в моменты максимума скорости меньше половины температуры среды.
Это означает, температуру плавления материала датника можно взять ниже температуры средьГ и этом можно снять отсчеты-с датчиков температуры (термопар) пока поверхность прогреется до температуры плавления.
Постоянный коэффициент Е определяют следуюц1,им образом.
Датчик температуры погружают в контролируемую среду с высокой температурой и измеряют температуру центральной и промежуточной точек в два момента времени регулярной стадии нагрева. Подставляют полученные данные в формулу
г„ („
/J -2,4048
-t,
J-2
Uj
Ui
выведенную из уравнении теории теплопроводности, и вычисляют значение функции координат.
По таблицам функций Бесселя находят отношение - , соответствующее полученному
значению. Затем определяют величину
/(- - 2,4048 - V V--2
по ней-искомый постоянный коэффициент:
1 -Предмет изобретения
Способ измерения высоких стационарных, температур различных сред с помощью низкотемпературного датчика, имитирующего неограниченное тело, например, цилиндра, путем кратковременного погружения датчика Б контролируемую среду, измерения температуры центральной точки датчика в момент максимума скорости ее изменения и последующего вычисления температуры среды, отличающийся тем, что, с целью повыщения верхнеге предела измеряемой температуры при различных значениях критерия Био, в указанный момент времени измеряют разность температур промежуточной и центральной точек датчика, у.множают ее на постоянный коэффициент, определенный для данных условий, и полученное произведение суммируют с температурой центральной точки датчика, измеренной в тот же момент.
