Способ измерения температуры газа или жидкости Советский патент 1979 года по МПК G01K13/02 

На чертеже показано устройство для осуществления, предложенного способа. Оно содержит излучающую 1 и прием ную 2 части прибора для теневой фотографии (3- плоская ультразвуковая волна), генератор 4 ультразвуковых колебаний, пьезоэлектрический излуча тель 5, турбореактивный двигатель 6 и оптически прозрачные окна 7, От ультразвукового генератора 4 электрическое напряжение подается на пьезоэлектрический излучатель 5, пре9бразующий электрические колебания в механические. Образовавшаяся ультразвуковая волна излучается неп 1рерЪ1вно и распространяется в исслед емом газовом потоке со скоростью звука (стрелкой показано направлени ее распространения). Регистрирующая часть устройства С1:)стоит из излучающей части 1 прибора для теневой фотографии и его приемной части 2, поэовляющей получать на фотографии распространяющуюся в измеряемой среде ультразвуковую волну. Обе части прибора защи щены От измеряемой среды окнами 7. В излучающей части прибора 1 устано лен импульсный источник света с про должительностью импульса Около 1 мк что позволяет регистрировать бегущую ультразвуковую волну в измеряемой среде, fla фотоснимках получают картийу распределения сжатий и разряже ний среды вультразвуковой волне/ которые изображаются в виде чередующихся темных и светлых полос. Длин волны равна расстоянию между темным или, что то же самое, светлыми поло сами измеренному по нормали к Лронт волны. Таким образом, измеряя это расст яние, получают значение длины волн направлении, перпендикулярном к фро ту волны. Длина волны однозначно св зана со скоростью звука и частотой ультразвуковых колебаний 5 С f Где Л - дилна волны; f - частота С - скорость звука. Зная состав газа, частоту ультра звука, а также считая газ идеальным .рассчитывают температуру в заданной точке среды по формуле,

678343 де л/„ч - длина волны,измеренная в одной из точек среды с координатой (X),направленна я по нормали к фронту ультразвуковой волны; частота ультразвуковых колебаний; К - коэффициент Пуассона; R - универсальная газовая постоянная. « Подсчитав значение температуры для требуемого числа точек с различными координатами, строят распределение температуры в измеряемой среде. Таким образом, предложенный способ позволяет с повышенной точностью определять темпераутру в любой точке среды на основании проведенного подсчета значений температуры- в нескольких точкаи строить графически профиль (распределение) температуры в исследуемом газе или жидкости. Формула изобретения Способ измерения температуры газа или жидкости, основанный на регистрации скорости распространения ультразвуковой волны в измеряемой среде, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, ультразвуковую волну излучают непрерывно и ее распространение в измеряемой среде фотографируют теневым ме-: тодом, затем по фотоснимку определяют длину волны, измеряя расстояние между уплотнениями cpeдf t в ультразвуковой волне, а температуру вычисляют по формуле f Л v Т . f KR Л,ч- длина волны в одной из точек среды с координатой (х) ; f - частота ультразвуковых колебаний; К - коэффициент Пуассона; R - универсальная газовая постоянная. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 201725, кл. G 01 К 13/02, 1965. 2.Патент США № 3534609, кл. G 01 К 11/24, 1970. 3.Патент США 3885436, кл. G 01 К 11/24, 1975.