Способ измерения стационарной температуры газового потока

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения температуры газовых потоков в широком диапазоне скоростей движения газа. Для этого осуществляют компенсационный ступенчатый подогрев термопары из сваренных встык термоэлектродов переменным током. При этом термопару ориентируют поперек и вдоль газового потока и сравнивают ее показания. Подогрев термопары заканчивают на той ступени (цикле измерения), на которой для фиксированного тока подогрева совпадут показания термопары при различной ее ориентации в газовом потоке. В этом случае полностью компенсируется погрешность из-за теплообмена термопары со стенкой канала и теплоотвода по нему, т.е. температура термопары совпадает с действительной стационарной температурой газового потока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 К 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718419/10 (22) 13.07.89 (46) 23.07.91. Бюл. ¹ 27 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) В.Пак и В.M. Гурджиянц (53) 536.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 411310, кл. G 01 К 7/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N 387227, кл. G 01 К 7/02, 1971. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СТАЦИОНАРНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА (57) 1зрбретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точ- ность измерения температуры газовых потоков в широком диапазоне скоростей

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля температуры газовых потоков, Целью изобретения является повышение точности измерения в широком диапазоне скоростей движения газового потока.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ измерения стационарной температуры газового потока.

Устройство содержит термопару 1, слой которой образован из сваренных встык термоэлектродов, регистрирующий прибор 2, найример автоматический потенциометр тийа КСП-4, фильтр нижних частот 3, поворотное устройство 4, регулятор напряжения 5,,, Я „„1665236 А1 движения газа. Для этого осуществляют компенсационный ступенчатый подогрев термопары из сваренных встык термоэлектродов переменным током. При этом термопару ориентируют поперек и вдоль газового потока и сравнивают ее показания. Подогрев термопары заканчивают на той ступени (цикле измерения), на которой для фиксированного тока подогрева совпадут показания термопары при различной ее ориентации в газовом потоке. В этом случае полностью компенсируется погрешность из-за теплообмена термопары со стенкой канала и теплоотвода по нему, т,е. температура термопары совпадает с действительной стационарной температурой газового потока, 1 ил. генератор ультразвуковой частоты 6, усилитель мощности 7 и разделительный конденсатор 8.

Способ осуществляется следующим образом, Сначала термопару 1 устанавливают поперек газового потока и измеряют ее температуру с помощью регистрирующего прибора 2, на вход которого поступает термо-ЭДС термопары. Затем термопару с помощью поворотного устройства 4 ориентируют вдоль газового потока. При этом температура термопары несколько снизится вследствие уменьшения коэффициента теплоотдачи, значение которого при прОдольной ориентации такой "вытянутой" термопары в газовом потоке меньше (примерно в два раза) значения коэффициента теплоотдачи при поперечной ориентации

1665236. Составитель В.Голубев

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Т.Палий

Редактор T.Èâàíîâà

Заказ 2386 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 термопары в газовом потоке. С помощью регулятора напряжения 5, в качестве которого в простейшем варианте может быть использован переменный резистор, путем изменения переменного напряжения, пода, ваемого на усилитель мощности 7 от генера тора ультразвуковой частоты 6. термопару 1 подогревают до температуры, равной прежней температуре при поперечной ориентации термопары в газовом потоке. О равенстве температур судят по совпадению значений термо-ЭДС термопары, измеренных с помощью регистрирующего прибора

2. Отделение полезного сигнала термо-ЭДС термопары от переменного напряжения по догрева осуществляется фильтром нижних ( частот 3, включенным на входе регистриру, ющего прибора 2. При этом разделительный конденсатор 8 исключает шунтирование термопары по постоянному току усилителем мощности 7.

На следующем этапе подогретую термопару, не изменяя величины тока подогрева, снова устанавливают поперек газового

,потока. При этом вследствие увеличения коэффициента теплоотдачи температура тер, мопары возрастет. Новое значение, температуры термопары измеряют регист рирующим прибором 2 по термо-ЭДС термопары. Затем термопару с помощью поворотного устройства 4 вновь ориентируют вдоль газового потока и, увеличивая ток подогрева, снова добиваются совпадения значений термо-ЭДС термопары при ее продольной и поперечной ориентациях в газовом потоке, Таким образом осуществляется ступенчатый компенсационный подогрев термопары. При этом на каждой ступени (цикле измерения) величина компенсационного подогрева определяется разностью показаний термопары при ее различных ориентациях, которая последовательно уменьшается от ступени к ступени. Компенсационный подогрев заканчивают той ступенью, на которой при фиксированном

5 токе подогрева показания термопары при ее продольном и поперечном обтеканиях газовым потоком совпадут в пределах погрешности регистрирующего прибора 2.

В этом случает обеспечивается полная

10 компенсация методической погрешности измерения температуры из-за теплообмена излучением и теплоотвода. Практически для полной компенсации указанной погрешности достаточно трех-четырех сту15 пеней.

Формула изобретения

Способ измерения стационарной температуры газового потока, заключающийся в размещении термопары в газовом потоке и подогреве ее переменным электрическим током, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в широком диапазоне скоростей движения газового по25 тока, сначала термопару из сваренных встык термоэлектродов ориентируют поперек газового потока и регистрируют ее показание, затем термопару ориентируют вдоль газового потока и нагревают ее до

30 температуры, при которой новое показание термопары совпадет с предыдущим, после этого термопару, не изменяя величины тока подогрева, снова ориентируют поперек газового потока и регистрируют ее показание и указанные действия, составляющие цикл измерения, повторяют до тех пор, пока не,. совпадут показания термопары при про-дольной и поперечной ее ориентациях в одном цикле измерения, и при этом случае

40 температуру термопары принимают за стационарную температуру газового потока.