Акустическое устройство для измерения температуры газообразной среды Советский патент 1979 года по МПК G01K11/22 

(54) АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ

1

Изобретение относится к устройствам для измерения температ)фы и предназначено для использования при проведении исследований по воздействию шума на узлы машин и организмы совместно с воздействием тепловых потоков.

Известно устройство для измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор я установленный в нем датчик пульсаций давления, соединенный через усилитель с измерительным прибором 1.

Недостатком известного устройства является сравнительно низкие точность и достоверность получаемых результатов измерения повышенной температуры в газовой среде повышенной интенсивности звуковых полей.

С увеличением интенсивности пульсаций давлений в исс:1едуемой среде, вызывающих усиление акустического поля в этой средедочность и достоверность результатов измерения падают. Начиная с уровня звукового поля примерно 125 дешйел, показания устройства стшювятся полностью недостоверными.

Снижение точности измерений вызьгаается образованием отрывных быстропеременных но температуре вихревых волновых течений газа на кромках отверстия горловины резонатора. Интенсивность вихрей растет с увеличением интенсивности звукового поля.

Поскольку температура газа в вихревых зонах отлнчна от температуры (статической) среды, подлежашей испытаниям, а сама вихревая зона распространяется на входное отверстие горловины резонатора, причем тем больше, чем выше уровень звукового давления, то и температура колеблющегося газа в горловине резонатора будет отличаться от температуры исследуемой среды.

Кроме того, часть тепла из газа рассеивается в стенках горловины резонатора, что приводит к дополнительным погрешностям.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату при использовании является устройство, содержащее датчик пульсаций давления и резонатор, причем цилиндрическая горловина резонатора у входного отй ерстия снабжена кольцевым уступом с острыми кромками, с керамическими внутренними стенками горловины 2.

Н остатком устройства является то, что газ в горловине резонатора при исследованиях переменных процессов прогревается не достаточно быстро. Это приводит к понижеюпо точности к надежности результатов измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений, надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве горловина и резонатор выполнены разъемными,, горловнна снабжена приводом и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно продольной оси корпуса резонатора,, выполненного с направляющими каналами, а привод содержит подпружиненные штоки, размещенные в направляющих каналах корпуса и жестко соединенные с горловиной, электрическ ю обмотку,, расположенную в корпусе резонатора и соединенную с источникйм питания, причем корпус резонатора и горловина выполнены из ферромагнитного материала,ащтоки из неферромагнитного материала.

Устройство содержит резонатор 1, объем 2 которого соединен с измеряемой средой 3 с помощью цилиндрической горловины 4. Внутри объема 2 резонатора 1 расположен датчик 5 пульсаций давления. Горловина резонатора расположена на подвижной передней крышке 6. Резонатор и крышка выполнены из ферромагнитного материала. В теле цнлиндр1гческого резонатора выполнены направляющие каналы, в которых размещены подпружиненные штоки 7, жестко соединенные с крышкой и выполненные из немапштного материала. Цилиндрический резонатор снабжен злектр1стескои оомоткой 8, соединенной через выключатель с источником питания (на чертеже не показан), размещенной в проючнах, вьшолненньгх в теле Цилиндра соосно направляющим каналам. Устройство работает следзтощим образом. Для измерения температуры устанавливают цилиндрическую часть резонатора 1 на модели так, чтобы при закрывании передней крышки 6 она оказывалась заподлицо с поверхностью модели.

Цосле запуска стенда поток исследуемого газа проходит между крьипкой резонатора 6 и корпусом резонатора I. Оператор включает источник питания злектрической обмотки 8, магнитное поле которой притягивает переднюю крышку резонатора 6. Так как штоки 7 жестко соединены с крышкой 6, то она вталкивает подпружиненные штоки 7 в направляющие

каналы. При этом захватывается порция исследуемого газа.

Звуковая волна, падая на резонатор 1 из исследуемого газа, вызывает образование на острых кромках горловины 4 вихрей. Расп1иренная часть горловины с устопом предотвращает вихревое запирание горловины.

Температура газа в горловине практически не отличается от температуры исследуемой среды на момент захвата порции газа.

После выключения источника злектрического напряжения подпружине1шые штоки 7 отбрасывают крышку 6 для захвата новой порции газа. Весь процесс повторяется. Цо частоте акустических колебаний в резонаторе с помощью датчика 5 судят о температзфе исследуемого газа.

Использование предложенного устройства позволяет помимо повышения точности и достоверности получаемой при исследовании информации понизить затраты на проведение исследований и повысить производительность труда.

Формула изобретения

и соединенную с источником питания, причем корпус резонатора и горловина выполнены из ферромагнитного материала, а штоки из неферромагнитного материала.

Источники информации, прЮ1ятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 536404. кл. G 01 К 11/22. 1975 (ггрототип).