Устройство для измерения температуры газового потока Советский патент 1981 года по МПК G01K7/14 G01K13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к области, термометрии например к измерению температуры воздуха или газов авиационных газотурбинных двигателей. Известно устройство для измерения ,температуры газового потока, содержащее термодатчик с усилителем, дифференцирующий блок, вычислитель и сумматор Со Однако известное устройство не обладает требуемой точностью измерения из-за погрешности, обусловленной, плав ным изменением температуры газового потока. Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения температуры газового потока, содержащее термодатчик с усилителем, выход которого подключен к входу сумматора и через дифференцирующий блок к входу блока перемножения, датчик давления с усилителем, соединенным с вычислителем, выход которого подключен к второму входу блока перемножения, соединенного с вторым входом сумматора С2. Однако и это устройство не обладает требуемой точностью из-за погрешности, обусловленной различными диапазонами изменения температуры по се- чению газового потока газотурбинного двигателя. Целью изобретения является повыщение точности измерения. Дпя этого в устройство введены фильтры-преобразователи, один из которых включен в рассечку между усилителем датчика давления и вычислителем, а второй подключен входом к выходу усилителя термодатчика, а выходом к второму входу вычислителя. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Оно включает термодатчиК 1 с усилителем, дифференцирующий блок 2, блок 3 перемножения, сумматор 4, датчик 5 давления с усилителем, вычисли.тель 6, фильтры-преобразователи 7 и в. 3 Устройство работает следующим обраэом, При изменений во времени параметро газового потока температура измеряется термодатчиком , а давление рабоче го тела - датчиком 5. Измеренные сигналы через фильтры-преобразователи 7 и 8 подаются на входы вычислителя 6, J3 котором определяется постоянная вре мени термодатчика, величина которой в блоке 3 умножается на величину скорости измерения выходного сигнала тер модатчика, определенную в дифференцирующем блоке 2. На выходе сумматора 4 сигнал тe лlepaтypы рабочего тела обра зуется путем суммирования сигнала от термодатчика 1 с сигналом, полученным в блоке 3 умножения. Определение постоянной времени тер модатчика производится следующим образом. Давление и температура в одном сечении авиационного газотурбинного дви гателя изменяются одновременно. При этом постоянная времени датчика давления меньше постоянной времени термодатчика более, чем в 10 раз. Поэтому измеренное давление является входным, а измеренная температура термодатчиком 1 - выходным параметрами, характеризующими динамические с ойства термодатчика 1. Фильтры-преобразователи 7 и-8 представляют собой цепоч ку инерционных звеньев и имеют передаточную функцию вида (где d, число инерционных звеньев в фильтре; постоянная времени инерционного звена; оператор дифференцирования. Линейные комбинации сигналов на вы ходах фильтров-преобразователей 7 и 8 позволяют получить сигналы, связанные с динамическими параметрами идентифицируемого термодатчика 1 соотношением вида где ГЗ- указывает на то, что заключай-.ная в них функция фильтруется cL раз фильтром с передаточной функцией Рр(Тр4-. 55 3 Тл - искомая постоянная времени термодатчика; коэффициент передачи; напряжение, снимаемое с усилителя термодатчика 1; t - время; Up(t) - напряжение, снимаемое с усилителя датчика давления 5. Выражение (1) представляет собой линейное алгебраическое уравнение относительно неизвестных параметров ТА и BQ, Искомый параметр ТА на основе рекурентных соотношений определяется вычислителем 6. Исследованием установлено, что использование устройства для измерения температуры газового потока позволяет измерять температуру в любом сечении авиационного газотурбинного двигате- ля термодатчиком любой конструкции без их предварительной тарировки. При этом погрешность в определении постоянной времени термодатчика, а следовательно, и динамическая погрешность измерения температуры торможения рабочего тела не превьшает 10%. Формула изобретения Устройство для измерения температуры газового потока, содержащее термодатчик с усилителем, выход которого подключен к входу сумматора и через дифференцирующий блок - к входу блока перемножения, датчик давления с усилителем, соединенньм с вычислителем, выход которого подключен к второму входу блока перемножения, соединенного с вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерения, в устройство введены фильтры-преобразователи, один из которых включен в рассечку между усилителем датчика давления и вычислителем, а второй подключен входом к выходу усилителя термодатчика, а выходом - к второму входу вычислителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 5178Г2, кл. G 01 К 7/14, 16.12.74. 2.Авторское свидетельство СССР 684340, кл. G, 01 К 7/14, 26.09.77 (прототип).

7

Pi