РЕЗОНАТОР-ГЕНЕРАТОР Советский патент 1972 года по МПК G01K11/22 

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано для измерения температуры, например, в потоке газа.

Известны резонаторы Гельмгольца, резонаторы с регулируемым объемом и регулируемой индуктивной трубкой, применяемые в струйной технике, ультразвуковой резонаторгенератор в качестве датчика темнературы, акустические датчики температуры, состоящие из акустического резонатора, излучателяприемника акустически.х колебаний, звуковода, заполненного газом .под давлением (до 20 кг/см).

Однако такие резонаторы-генераторы в качестве датчика температуры (или звуководы) прогреваются в пропессе работы, в результате теплообмена через твердую стенку, имеюН1.ую высокую тепловую емкость, постоянная времени такн.х резонаторов-генераторов не 1 0зволяст применять их в система.х автоматического регулирования газотурбинных двигателей или в системах автоматического регулирования быстротечных нроцессов.

Предлагаемый резонатор отличается от известных тем, что он выполнен нроточным со сквозным каналом в штоке отражателя. Через него неносредственно проходит ноток горячего газа с изменяющейся темнературой. Резонатор-генератор в качестве датчика температуры низкочастотный п может быть выполнен из жаронрочных и жаростойких сплавов.

Инерционность такого резонатора-генератора уменьшается, он имеет меньшие габарпгы и вес и не требует поддержания постоянного давления или постоянной темнературы для его нормальной работы. Относительная погрешность измерения температуры при добротности резонатора Q 15-f-20 и собственной частоте резонатора 300-400 at{ значительно меньше, чем у ультразвукового резонаторагенератора.

На чертеже нзоиражен резонатор-генератор, который может быть нснользоваи в качестве датчика температуры газа.

Резонатор-генератор содержит 11нду1-;т ппу10 трубку /, два звуковода 2, Ц11лппг1,рнческу:.1 трубу с фланцами о и Hopnieiit. с пустотел1,1м HITOKOM -/ д.чя подвода газа.

Поршень и })егулпруемая индуктивная Tiiyoка служат для грубой и тонкой настройки резонатора-генератора на онорную частоту, выдаваемую генератором звука.

Резонатор-генератор используется как элемент, сдвигающий фазовый угол опорных колебаний. При резонансе, т. е. при совпадепин генерируемой опорной частоты с собственной частотой акустнчоского резонатора-генератора, сдвиг фазы павен нулю (Лф.тг/г, где /г 1,2, 3...).

Опережение no фазе ) получается при частотах, больших соб и отсталаиие по фазе () -при частотах, меньших соп.

Опорный спгпал может быть прелстазлеп, как Л Qsin{o)/ + rpi), а восирииимае:мь : 1 сигпал, как j5 asin(co/+cp2),

2г

где м - 2п/; т

к

Ф1-ф2 Аф - сдвпг фазы;

со - циклическая частота; Тк - иериод колебапий; / время;

Ф - начальный фазовый угол; а- амплитуда колебапий. Собствеппая частота резонатора-гоператора рассчитывается по формуле:

. /

i-V

где /е - показатель адиабаты среды газа; g-ускорение свободного падения; / - газовая иостояппая;

1 - ;лд:олютпая температура газа; S---илош.адь поперечного сече1н-1я индуктивной трубкп;

/--д.чппа нцдуктпвпо трубки; .--объем р,езо 1атора.

Резонатор-генератор в качестве датчике температуры 1аза может быть пспользован ь электроакустических спсте: 1ах и системах, построеппых па элементах струйной техники для измерения тем1 ератур в различ ых сечениях ироточиой части газотурбшшых двигателей.

15Пред м е т и з о б р е т е и и я

Резонатор-генератор, содержащий трубчатый кориус, индуктивную трубку п перемегпаемый отра;катель, отличающийся тем, что. 20 е н,елыо умегьшепия пнерпионности, он выполнен проточным, со сквозным каналом в HJTOiCe {)Т)а;-чателя.

2ZZ2±2222221 JZZZZZZZZzi SJ 1

i2:2S2;