ТЕРМОАЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК Советский патент 1973 года по МПК G01L11/00 G01L9/04 

1

Изобретение относится к области тепловых измерений и может быть использовано при проведении испытаний различных объектов с теплообменными поверхностями. Интенсивность теплообмена этих поверхностей, обдуваемых воздухом или газом, связана с характером их обтекания. Поэтому наряду с измерением температуры и теплового потока на теплообменной поверхности необходимо измерять гидродинамические параметры, одним из которых является статическое давление и его распределение по поверхности объекта. Распределение статического давления позволяет уточнить условия обтекания теплообменной поверхности и дает исходные данные для расчетных зависимостей. Для измерения теплового потока используются датчики, работа которых основана на методе вспомогательной (дополнительной) стенки. В качестве чувствительного элемента в таких датчиках применяются термометры сопротивления. Перепад температуры, который создается при прохождении теплового потока через стенку, пропорционален тепловому потоку. Такой датчик одновременно измеряет и температуру поверхности объекта. В качестве вспомогательной стенки в таких датчиках может быть использована керамическая таблетка, на двух плоскостях которой наносятся, например, пленочные термометры сопротивления. Исследование

распределения статического давления обычно ведут с помощью дренажных отверстий малого диаметра, которые выполняются на самой поверхности объекта. В этих случаях требуется нарушение (сверление и т. п.) теплообменной поверхности, которое нежелательно, а часто и невозможно.

Цель изобретения - обеспечение возможности одновременного измерения одним датчиком температуры, теплового потока и давления. Для этого датчик снабжен приемным статическим отверстием, вынолненным в центре обдуваемой зандитной шайбы, и передаюшей давление трубкой, размеш;енной в термоизоляционном каркасе и сообщающийся со статическим отверстием. Термоизоляционный каркас может быть выполнен в виде двух плоских дисков, снабженных в центральной части сквозными отверстиями, а между дисками установлены электрические выводы и передающая давление трубка, слубащая одновременно электрическим выводом датчика.

На фиг. 1 показан датчик со стороны, обдуваемой потоком, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез по А-А; на фиг. 3 - то же, разрез по Б-Б; на фиг. 4 - то же, разрез по В-В; на фиг. 5 - термометры сопротивления с электровыводами и трубкой для передачи давления.

Датчик содер кит корпус 1, выполненный, например, из тексталита и имеющий обтекаемую форму, наружный термометр 2 сопротивления, выполненный в виде плоской спирали, закрепленной на плоском диске 3, внутренний термометр 4 сопротивления, выполненный аналогично первому и закрепленный на плоском диске 5, передающую давление трубку 6, два электровывода 7 и 8, защитную шайбу 9, в которой выполнено статическое отверстие а, и защитную щайбу 10. В центральной части дисков 3 и 5 выполнены сквозные отверстия, которые образуют полость б, через которую трубка 6 сообщается со статическим отверстием а. Начало спирали наружного термометра 2 сопротивления и начало спирали внутреннего термометра 4 сопротивления выведены в одну (среднюю) точку и припаяны к концу трубки 6 в полости б. Вывод средней точки осуществляется проводом 11, вывод 8 внутреннего термометра 4 сопротивления - проводом 12, а вывод 7 наружного термометра 2 сопротивления - проводом 13. Датчик устанавливается на теплообменную поверхность стороной защитной щайбы 10. Провода 11, 12, 13 подключаются к прибору, а трубка 6 -к микроманометру. Тепловой поток, проходя через стенку, образованную плоскими дисками 3 и 5, создает на ней перепад температур, пропорциональный тепловому потоку. Величину теплового потока, определяют на основании предварительной тарировки датчика. Температура теплообменной поверхности определяется показанием внутреннего термометра 4 сопротивления. Статическое давление измеряется на внещней поверхности датчика (на поверхности, обдуваемой потоком защитной щайбы 9), условия на которой близки к условиям на теплообмённой поверхности объекта. Статическое давление воспринимается статическм отверстием а и по трубке 6 передается на микроманометр.

Предмет изобретения

1.Термоаэродииамический. датчик, содержащий корпус, в котором размещены два плоских термометра сопротивления, закрепленных с двух сторон термоизоляционного каркаса и закрытых снаружи двумя защитными щайбами, и электрические выводы, отличающийся тем, что, с целью одновременного измерения температуры, теплового потока

и давления на обдуваемой газом тенлообменной поверхности, он снабжен приемным статическим отверстием, выполненным в центре обдуваемой защитной щайбы и передающей давление трубкой, размещенной в термоизоляционном каркасе и сообщающейся со статическим отверстием.

2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что в нем термоизоляционный каркас выполнен в виде двух плоских дисков, снабженных в

центральной части сквозными отверстиями, а между дисками установлены электрические выводы и передающая давление трубка, служащая одновременно электрическим выводом датчика.

12

77

TS

№

Т

2

V

W

.l

B-6

8 7

f 7 /

4 foQ /

«Pw.a