Устройство для измерения параметров газоразрядной среды Советский патент 1977 года по МПК G01P5/00 

1

Изобретение относится к области И31мерительной техники и может быть использовано для измерения скоростей газовых потоков при аэродинамических и метеорологических исследованиях.

Известны устройства пневматического типа, предназначенные для измерения скоростей газовых потоков, содержащие чувствительный элемент, соединенный с дифмаиометром, пневматические линии с дросселями, трубки подпора инертного газа, регистрирующий элемент.

Однако эти устройства отличаются низкими чувствительностью, стабильностью и точностью измерений.

Ближайщим по технической сущности к изобретению является устройство для измерения параметров газовых потоков, содержащее полое тело с оболочкой из пористого материала, внутренняя полость которого заполнена легкоиспаряющейся жидкостью, мерную трубку (манометр), питающую емкость, регистрирующий прибор.

Недостатком указанного устройства является невысокая точность измерений. Это обусловлено тем, что газовый поток, обтекая пористое тело, уносит с его поверхности пары жидкости, вследствие чего интенсивность испарения функционально не связана с измеряемой скоростью газообразной среды.

Для повыщения точности измерения скорости газового иотока менее 0,5 м/с в предлагаемом устройстве питающая емкость соединена с наружной полой поверхностью замкнутой пористой оболочки, помещенной в кожух со сквозным отверстие.м для пропускания псследуемого газового иотока. Это исключает сдуваиие паров жидкости с поверхности пористого тела, что приводит к увеличению точности

измерений.

На фиг. 1 изображен общий вид описываемого устройства; на фиг. 2 - то же, разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - измерительный элемент прибора с защитным кожухом.

Устройство состоит из измерительного элемента, выполненного в виде полого тела 1 с пористой оболочкой, соединенного с манометром 2 и через трубку 3 с питающей емкостью 4 (сосудом Марпотта), заполняемыми через

отверстия с пробками 5 и 6 легко испаряющейся рабочей жидкостью, например эти.товым спиртом. При этом измерительный элемент помещен в кожух 7 со сквозными отверстиями 8.

Устройство для измерения параметров газообразной среды работает следующим образом.

При обтекании наружной поверхности измерительного элемента 1 газовый поток вызывает испарение рабочей жидкости. Внутри

элемента давление становится меньше атмосферного.

Давление регистрируется манометром 2. В соединительной трубке 3 давление в процессе работы устройства остается постоянным, поскольку питающая емкость 4 обеспечивает поступление рабочей жидкости в трубку 3 при давлении, равном атмосферному, независи;;о от уровня жидкости в ней. Под влиянием раз ности давлений внутри элемента 1 и в трубке 3 рабочая жидкость через пористую перегородку поступает во внутреннюю полость элемента 1, непрерывно пополняя количество испаряющейся жидкости. При постоянной скорости разового потока объем испаряющейся жидкости в единицу времени будет постоянным, а следовательно, будет постоянным и объем жидкости, поступающей за это время через пористую перегородку элемента 1. Показание манометра будет также постоянным и равным по величине потере напора, вызванной гидравлическим сопротивлением пористой перегородки элемента 1 при данной величине потока рабочей жидкости. При отсутствии газового потока пары рабочей жидкости, испаряющиеся с поверхности полого элемента 1, выходят через отверстия 8 в кожухе. При этом интенсивность испарения определяется скоростью диффузии паров через отверстия.

При изменении скорости газового потока изменяется объем испаряющейся в единицу времени жидкости и, соответственно, объем жидкости, поступающей в элемент 1, что приводит к появлению струйки газа в сквозном отверстии. Из-за диффузии и внутреннего трения пары жидкости будут увлекаться..струйкой и выноситься из измерительного элемента

1. При этом концентрация паров жидкости внутри измерительного элемента будет понижаться в зависимости от скорости струйки. За счет KoimeirrpauHH паров у отверстий и у поверхности пористого элемента будет наблюдаться диффузионный перенос паров жидкости, влияющий на интенсивность испарения. Таким образом, интенсивность испарения жидкости будет зависеть от скорости

струйки газового потока. При постоянном 3 iaчении скорости струйки за счет диффузионного переноса установится постоянная интенсивность испарения жидкости с поверхности пористого элемента. Объем испарившейся

жидкости пополняется из питающей емкости через пористую перегородку, за счет которой внутри прибора поддерживается давление, соответствующее интенсивности испарения, а следовательно, и скорости газового потока.

.

Формула изобретен и я

1.Устройство для измерения нараметров газообразной среды, содержащее полое тело с оболочкой из пористого .материала, внутренняя полость которого заполнена легко испаряющейся жидкостью, сообидающееся с мерной трубкой, например манометром, и питающую емкость, отличающееся тем, что, с целью измерения скорости газового потока

менее 0,5 м/с, ннтающая емкость соедннена с наружной полой поверхностью замкнутой пористой оболочки.

2.Устройство, по п. 1, отличающееея тем, что, с целью повышения точности измереНИИ, нористая оболочка по.мендена в кожух со сквозным отверстием для пропускания исрлед смого газового потока.

т

Рггг. 1

л

A A

Фиг. 2