Способ определения температуры газового потока

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА, заключающийся в регистрации показаний двух термоприемников , помещенных в газовый лоток, вычислении скорости их изменения и определении температуры газового потока по расчетной формуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и инерционности термоприемников, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при малой разности показателей термоприемников, определяют разность показаний термоприемников и в моменты времени, когда она становится меньше заданного значения А, определяемого требуемой точностью измерения, дополнительно измеряют температуру газового потока.предварительно нагретым до температуры, отличающейся от температуры основных термоприемников на величину не менее ,, третьим термоприемником, где Б постоянный коэффициент, зависяi щий от инерционности третьего термоприемника , регистрируют его показания и скорость их изменения, а температуру газового потока определяют по расчетной формуле по показаниям третьего и одного из основных термопрйемников.

СОЮЗ COBKTCHHX

ОЮЦРН

РЕСПУБЛИК (l% (и) эсю С 01 К 13/02 ж гЛ @ .. Ф „,,, „1 „ :) .1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ; .;:, „ „,„,,",::;:;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г0ОУД От ЕНИе HOWmr COCA

fl0 ДЕЛАМ ИЭ06РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (21) 3485742/24-10 (22) 30.08.82 (46), 15.10,84. Бюл. и 38 (72) К.М.Искаков, В.А.Слесарев, А.С.Патлах, А.А.Пантелеев и В.А.Трушин (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им.Орджоникидзе (53) 536.53(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 555481, кл. G 01 К 13/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

В 399741, кл. G 01 К 7/02, 1971 ,(прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА, заключающийся

s регистрации показаний двух термоприемников, помещенных в газовый ,поток, вычислении скорости их изменения и определении температуры газового потока по расчетной формуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и инерционности термоприемников, î т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения при малой разности показателей термоприемников, определяют разность показаний термоприемников и в моменты. времени, когда она становится меньше заданного значения

Ь, определяемого требуемой точностью измерения, дополнительно измеряют температуру газового потока,предварительно нагретым до температуры, отличающейся от температуры основных термоприемников на величину не менее

5g=E d), третьим термоприемником, где E постоянный коэффициент, завися- I щий от инерционности третьего термоприемника, регистрируют его показания и скорость их изменения, а температуру у газового потока определяют по рас четной формуле по показаниям третьего и д одного из основных термопр емников.

1118874 2 формуле (1) не позволяет с приемлемой точностью определять температуру газового потока при уменьшении абсолютной величины .разности показаний термоприемннков (регистрируемых термоприемником температур), Как показывают расчеты, при равенстве показаний термоприемников (Т 1 = Т2) знаменатель формулы (1) обращается в нуль.

Цель изобретения — повышение точности определения температуры газового потока при малой разности показаний термоприемников.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения температуры газового потока, заклю-. чающемуся в регистрации показаний двух термонриемников, помещенных в газовый поток, вычислении скорости их изменения и определении температуры газового потока по расчетной формуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и инерционности термоприемников, определяют разность показаний термоприемников и в моменты времени, когда она становится меньше заданного значения Ь, определяемого требуемой точностью измерения, дополнительно измеряют температуру газового потока предварительно нагретым до температуры, отличающейся от температуры основных термоприемников на величину не менее Ь 2 = 1-„ Ь„ третьим термоприемником, где Š— постоянный коэффициент,.зависящий от инерционности третьего термоприемника, регистрируют его показания и скорость их изменения, а температуру газового потока определяют по расчетной формуле по показаниям третьего и одного из основных термоприемников.

При определении температуры газово(1) го потока величину разности показаний

45 теплоприемников Д, при достижении которой начинают измерять температуру газа третьим термоприемником, определяют иэ выражения (Тг T1,) (Tr Т2) (2) где Тг Тг

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к способам определения температур газовых потоков, и может быть использовано для измерения нестационарных температур газового потока.

Известен способ определения температуры газового потока контактным термодатчиком, заключающийся в его подогреве от дополнительного источ- 10 гика энергии до температуры заведомо выше температуры газового потока, измерении изменения его температуры, охлаждении термодатчика до температуры заведомо ниже температуры газового потока путем отключения дополнительного источника энергии и определения температуры газового потока по показаниям термодатчика в моменты нагрева и охлаждения (1) .

Однако данный способ в основном предназначен для измерения стацио-. нарных температур.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо-25 соб (2) определения температуры газового потока, заключающийся в регистрации показаний двух термоприемников, помещенных в газовый поток, вычислении скорости их изменения и определении температуры газового потока по расчетной формуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и инерционности термоприемников, Известный способ позволяет определять как стационарные, так и нестационарные температуры газового потока, При этом для вычисления температуры газового потока используют формулу

40 где Т вЂ” температура газового потока; г

Т и . Т вЂ” показания термоприемников;

Т и Т вЂ” скорости изменения

2 показаний термоприем- 50 ников (производные по времени от показаний термоприемников);

К и К вЂ” показатели тепловой

1 2 инерции термоприемни- 55 ков.

Этот способ в силу специфики вычис ления температуры газового потока по — температура газового потока; — требуемая относительная погрешность определения температуры газового потока;

Составитель В. Куликов

Редактор Ю. Ковач Техред М. Гергель Корректор О. Луговая

Заказ 7442/29 . Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11188

3 †) — относительная погрешность т, ° 1 т, определения отношения производных по времени от регистрируемых основными термоприемниками темпера- 5 тур (скорость изменения показаний основных термоприемников).

Температура третьего термоприемника в момент начала измерения должна 1ц отличаться от температуры первого и второго теплоприемников на величину не менее Ь = Е h,. Для определения

Я, которое. в принципе может быть . любым числом большим единицы, реко- 15 мендуется использовать формулу

/Ъ

1 э (3)

7 где ь — положительная размерная физическая величина (в единицах измерения времени), оказывающая влияние на продолжительность регистрации третьим термоприемником; 25

К вЂ” показатель тепловой инерции

Ъ третьего термоприемника.

Порядок величины E следует брать ,равным порядку величины показателей тепловой инерции термопреобразова- Зб телей.

Температуру газового потока при малой разности показаний основных термоприемников определяют по формуле (1), подставляя вместо значений Т1, Т1 и К (или Т2, Т2 и К4 значения

Т, Т и К для третьего термоприемника.

На чертеже изображены результаты вычислительного эксперимента, пояс- 4р няющие применение предлагаемого способа.

74 4

На чертеже кривая 1. изображает заданную температуру газового потока; кривые 2 и 3 — вычисленные реакции основных термоприемников; кривая 4— температуру газового потока, рассчитанную по показаниям основных термоприемников; кривая .5 — вычисленную реакцию третьего термоприемника; кривая 6 - температуру газового потока, рассчитанную по показаниям третьего термоприемника с учетом показаний одного иэ основных термоприемников.

Из графика следует, что в,момент. времени 3,3 с температуры основных термоприемников равны Т = Т = 908 К.

При этом видно, что результаты расчета температуры газового потока по показаниям основных термоприемников (кривая 4) в момент времени 3,3 с (а также при малой разности показаний термоприемников) имеют значительную погрешность. Практически эта погрешность (в момент времени 3,3 с) не ограничена. Погрешность определения температуры газового потока по показаниям третьего термоприемника в момент времени 3,3 с составляет менее ЗЖ, Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, содержащего три термоприемника, один из которых (третий) находится при определенной температуре и в требуемый момент времени вносится в газовый поток, и измерительный блок, осуществляющий требуемые вычислительные операции по формулам (1) и (2) .

Использование предлагаемого способа определения температуры газового потока обеспечивает по сравнению с прототипом высокую точность измерения температуры газового потока во всем диапазоне измеряемых температур.