УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОРМОЖЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G01K13/02 G01K7/16 

Изобретение относится к датчикам быстроменяющихся температур торможения воздуха или газов, которые применяются при испытаниях различных летательных аппаратов и в других случаях, где требуется измерение температуры торможения с минимальным запаздыванием.

Известные датчики указанного типа, имеющие камеру торможения, устройство поворота потока и открытую микропроволоку в качестве термочувствительного сопротивления имеют ряд существенных недостатков.

Один из них - большое аэродинамическое сопротивление встречному потоку воздуха. Этот недостаток вызван тем, что устройство поворота потока, выполненное в виде цилиндрического канала, отделено от камеры торможения и расположено перпендикулярно направлению потока. Такое расположение камеры торможения и устройства поворота потока увеличивает площадь поперечного сечения датчика в плоскости, перпендикулярной направлению потока, а, следовательно, увеличивает и лобовое сопротивление датчика. Будучи установлен на летательном аппарате во внешнем потоке, датчик ухудшает аэродинамические характеристики летательного аппарата.

поворота потока и открытую микропроволоку, - недостаточная надежность из-за обрыва микропроволоки в некоторых случаях эксплуатации. В частности, обрыв может произойти при взлете или посадке самолета, когда вероятность попадания в канал поворота потока взвешенных частиц (песка, крошек бетона, мелкой галькн, насекомых и т. п.) наиболее велика.

Резкий поворот потока на 90° не может происходить без завихрений и срывов. Взвешенные частицы, увлекаемые завихрениями, попадают в вертикальный канал, где размешена микропроволока и, совершая беспорядочные

движения, обрывают ее.

Датчики данного типа имеют погрешности измерения от теплопроводности из-за большой длины воздушного тракта датчика.

Поэтому микропроволокой воспринимается

температура торможения не полностью, а с некоторой погрешностью, пропорциональной тепловым потерям. Таким образом, потери от теплопроводности неизбежны в данной конструкции.

Устройство для измерения температуры торможения не имеет указанных недостатков и отличается тем, что узел поворота газового потока выполнен в виде перфорированной цилиндрической с закрытым выходным

рого скреплена с камерой торможения, а термометр сопротивления размещен по спирали в кольцевом зазоре между камерой торможения и узлом поворота газового потока. При этом камера торможения, узел поворота газового потока и термометр сопротивления расположены коаксиально.

Выполнение узла новорота потока в виде цилиндрической перфорированной камеры с соплом, расширяющим поток в радиальном направлении, позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление, так как узел поворота потока в виде такой камеры размещается не отдельно, в вертикальной стойке, а непосредственно в камере торможения.

Наделаюсть датчика с узлом поворота потока в виде перфорированной камеры повышается, так как взвешенные частицы не могут попасть в зону расположения микронроволоки. Повышение точности измерения достигается за счет сокращения длины воздушного тракта.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

В камере торможения /, имеющей входное отверстие 2, установлена перфорированная цилиндрическая камера 3 с соплом 4 и системой отверстий 5 (иерфорацией) по всей боковой поверхности. Входное отверстие fi перфорированной камеры открыто для про.хода воздуха в канал 7, а выходное отверстие закрыто перегородкой 8. В кольцевом пространстве Я образованном стенками камеры 3 и камеры торможения I, размешена платиновая микропроволока 10, намотанная в виде простой или бифилярной спирали на тонкие радиальные ребра //, укренленные на новерхности перфорированной камеры. Таким образом, намотка из микропроволоки располагается в воздущном пространстве кольцевой полости, касаясь радиальных ребер в точках, что обеспечивает хороший тепловой контакт с заторможенным воздухом и затрудняет теплоотвод в .местах крепления.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается так, что встречный поток воздуха направлен вдоль оси камеры торможения, как показано на чертеже

стрелкой, и входит в камеру торможения через входное отверстие 2, Во входном отверстии 6 камеры 5 потока несколько ускоряется из-за сужения прохода. Прн выходе из сужения поток, расширяясь, проходит через отверстие 5, меняя свое направление с осевого па радиальное. При этом происходит торможение потока, его кинетическая энергия переходит в тепловую энергию торможения.

Возникающая при торможении температура воспринимается микропроволокой 10 благодаря тепловому контакту микропроволоки с потоком. Заторможенный поток, омывая витки микропроволоки, выходит из камеры торможеиня через вентиляционные отверстия 12. Взвешенные частицы, попадающие с потоком в камеру торможения, имеют большую энергию, чем частицы воздуха или газа, благодаря большой массе. Поэтому траектория их движения отличается от траектории движения частиц воздуха. Под действием сил инерции взвешенные частицы не совершают радиального поворота, а цродолжают свое движение вдоль оси канала 7 и, достигая перегородки S,

увлекаются потоком в атмосферу через вентиляционные отверстия 12.

Предмет изобретения

Устройство для измерения температуры торможения, содержащее камеру торможения с отверстиями для выброса газа, узел поворота газового потока, расположенный в камере

торможения, и открытый проволочный термометр сопротивления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, узел поворота газового погока выполнен в виде перфорированной цилиндрической камеры с закрытым выходным отверстием и входным соплом, кромка которого скреплена с камерой торможения, а термометр сопротивления размещен по спирали в кольцевом зазоре между камерой торможения

и узлом поворота газового потока, причем, камера торможения, узел новорота газового потока и термометр сопротивления расположены коаксиально.

A/™lLu.z

.J.S7

-«/.

. - ff /

™vL.,.™...;ir / . - 1 ,

« 4- --i---.«.,„,„„ i

/ I Л

f

//

ff

-..--.

3 to