Устройство для измерения температурыТОРМОжЕНия гАзОВОгО пОТОКА Советский патент 1981 года по МПК G01K11/22 G01K13/02 

1

Изобретение относится к измерению температуры газовых потоков и может быть использовано, в частности, для измерения температуры торможения воздуха или газов на различных летательных аппаратах.

Известны струйные датчики температуры, основанные на способе измерения, включающем формирование ламинар ного и турбулентного потоков, направленных под углом 90 друг к другу, и определения температуры по изменению давления, обусловленному отклонением суммарного потока

Однако низкая точность обусловлена влиянием изменений давления в потоке газа на результат измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные камеру прямого торможения и чувствительный элемент, выполненный в виде струйного генератора колебаний, н регистрирующий прибор- 23.

Недостатком, препятствующим применению -струйного генератора в ка- честве штатного датчика температуры торможения газового потока, являет.ся зависимость его частоты колебаний

не только OJ температуры газа, но и от величины скоростного напора газо-. вого потока.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры торможения за счет исключения влияния величины скоростного напора газового потока.

С этой целью в устройстве параллельно оси камеры прямого торможения установлена дополнительная камера торможения с критическим сечением, по периметру которой выполнена кольцевая KciMepa, сообщающаяся одновременно каналом с выходом дренажной системы струйного генератора колебаний и щелевым выходом - с зоной крит тического сечения дополнительной камеры торможения.

0

На чертеже приведена схема датчика температуры торможения.

Датчик представляет собой струйный генератор 1 колебаний, вход которого соединен с камерой 2 прямого торможения, причем вход генератора 1 расположен внутри камеры 2 в плоскости, перпендикулярной направлению потока газа. Выход камеры 2 прямого торможения снабжен съемной крышкой 3, позволяющей периодически прочицать камеру 2 от накопившихся посторонних частиц. Выход дренажного каНсша 4 струйного генератора 1 соединен каналом 5 с кольцевой камерой 6 со щелевым выходом 7 в зону критического сечения дополнительной камеры 8 торможения.

Газовый поток, температура торможения которого измеряется, проходит через камеру 2 -прямого торможения на вход струйного генератора 1. Частота колебаний на выходе генератора 1 пропорциональна температуре торможения газового потока. Давление в критическом сечении камеры 8 торможения за счет эжекции всегда меньше давления между камерами 2 и В. Так как и на входе генератора 1 и на выходе дренажного канала 4 генератора 1 использованы камеры торможения 2 и 8, то изменение давления при изменении величины скорости в обоих камерах происходит по одному и тому же закону, чем поддерживается постоянное отношение давлений между камерами 2 и 8.

Таким образом, изменение величины скоростного напора набегающего потока газа на входе генератора 1 вызывает соответствующее изменение давления на выходе дренажного канала 4, что исключает влияние изменения скорости потока на частоту генерируемых колебаний при одновременном обеспечении необходимого для работы генератора 1 перепада давления между камерами 2 и 8. Так как вход струйного генератора расположен внутри камеры 2 прямого торможения перпендикулярно направлению потока газа, то основная масса твердых посторонних частиц в силу их инерции пролетает мимо входа, что снижает возможность засорения рабочих каналов. Частицы скапливаются у съемной крышки 3, позволяющей периодически очищать камеру 2.

Изобретение позволяет создать струйную систему управления реактивным двигателем, которая может заменить существующие электрогидравлические схемы. Струйный датчик может работать при .более высокой температуре и непосредственно на среде, используемой в двигателе, в том числе и на воздухе. Кроме того, струйные системы легче и меньше по размерам, обладают в то же время меньшей стоимостью и большей надежностью.

В частности, струйный датчик температуры способен измерять температуры от 2500-3000°К и обладает значительно большим быстродействием, чем термопара.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры торможения газового потока, содержащее последовательно соединенные камеру прямого торможения и чувствительный элемент, выполненный в виде струйного генератора колебаний, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры торможения за счет исключения влияния величины скоростного напора газового потока, в нем параллельно оси камеры прямого торможения установлена дополнительная камера торможения с критическим сечением, по периметру .которой выполнена кольцевая камера, сообщающаяся одновременно каналом с выходом дренажной системы струйного генератора колебаний и щелевым выходом - с зоной критического сечения дополнительной камеры торможения.

.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.А.вторское свидетельство СССР № 198728, кл. G 01 К 3/06, 1967.

2.Sekaert G. А f luidic oscillator for temperatu re measurement Preprints of the 2nd JFAC Symposium on Fluidies, JFAC Technical Commiter onComponents, Prague, June 28-JuIl 2, 1972 (прототип).

, Вб/ходноИ f си iff a/I