УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ Советский патент 1972 года по МПК G01K11/26 

Известное устройство для измерения температуры газообразной среды, например плазмы продуктов сгорания, содержит термопару или датчик температуры и основано на измерении температуры чувствительного элемента, помещенного в измеряемую среду.

Однако чувствительный элемент известного устройства недолговечен при помещении в среду с высокой температурой, например в плазму продуктов сгорания, поэтому возникает необходимость в использовании дефицитных материалов и сложного оборудования.

Для унификации аппаратуры и расширения диапазона измерения предлагаемое устройство снабжено резонатором, сообщающимся с объемом, содержащим измеряемую среду, и датчиком пульсации давления, установленным на резонаторе.

Для возбуждения резонатора использовано дополнительное устройство, создающее в измеряемом объеме импульсы давления.

На чертеже показано описываемое устройство.

На стенке 1, ограничивающей объем газа 2, установлен резонатор 5, полость которого через отверстие в стенке сообщается с объемом газа 2. На резонаторе укреплен охлаждаемый датчик 4 пульсаций давления, мембрана 5 которого соприкасается с газом, заполняющим резонатор. Сигнал датчика через усилитель 6 подается на измерительный прибор 7, в качестве которого может быть использован измеритель частоты, анализатор спектра частот или щлейфовый осциллограф. В стенке / выполнено также отверстие S, через которое посредством водоохлаждаемого переходного канала 9, объем 2 газа сообщается с вибратором 10, работающим от генератора // импульсов через усилитель 12.

Вибратор 10 преобразует электрические импульсы в импульсы давления, которые передаются в объем газа 2. При возникновении импульса давления на открытом конце резонатора 5 в нем возникают затухающие колебания с собственной частотой резонатора f, измеряемой с помощью датчика 4 и измерительного прибора 7. Частота / зависит от скорости звука йр в резонаторе и его геометрических

размеров согласно выражению: f - Т/ -. } 1сУ

где 5 и /c + 0,8yS - сечение и эффективная длина входного патрубка резонатора длиной /, V - объем резонатора. Скорость звука, в свою очередь, зависит от температуры Тр и физических констант газа в резонаторе - газовой постоянной R и показателя адиабаты у согласно соотношению: .

Формула для расчета температуры газа Го в измеряемом объеме с учетом приведенных соотношений имеет вид: To 4n K--lcVX /yRS, где К-То/Тр-тарировочный коэффициент резонатора. Величины у и R, входящие в формулу для расчета Го, определяются главным образом составом газа, слабо зависят от его температуры и с достаточной точностью могут быть определены расчетным путем.

Предмет изобретения Устройство для измерения температуры газообразн й среды, например плазмы продуктов сгорания, содержащее датчик, соединенный через усилитель с измерительш м прибором, отличающееся тем, что, с целью унификации аппаратуры и расширения диапазона измерения, оно снабжено резонатором, сообщающимся с объемом, содержащим измеряемую среду, и датчиком пульсации давления, установленным на резонаторе.