Устройство для измерения параметров газообразного потока

 

Изобретение относится к-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения распределений осредненных значений полного и статического давления, скорости, а также пульсационных составля ющих статического давления и скоростей по двум направлениям, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения указанных параметров в высокотемпературных (до 3000 К) химически активных средах. Устройство содержит три приемные трубки 2, 3, 4, выходящие на поверхность полусферической заглушки 5, связанной с коаксиальным кожухом 6. Внутри кожуха 6 расположены приемные трубки статического давления с общим выходом 7 и с входными отверстиями 8 на поверхности кожуха. Кожух 6 связан с державкой, которая установлена на корпусе 10. Кожух, державка и корпус имеют сис

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СК ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 l 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР с1 О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Пнебнаглическцс линии

Гидраблические линии

Злектрическм линии

Фиг.7 (21) 4829241/10 (22) 28.05.90 (46) 15,08.92, Бюл. М 30 (71) Институт проблем энергосбережения

АН УССР (72) M.M.Íåõàìèí и А,M,Îäàð÷åíêo (56) Авторское свидетельство СССР

t+ 1434291, кл. 6 01 L 19/04, 1988.

Авторское свидетельство СССР

f4 1425494, кл. G 01 1 19/04, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАЗООБРАЗНОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения распределений осредненных значений полного и статического давления, БЫ, 1755078 Al скорости, а также пульсационных составля ющих статического давления и скоростей по двум направлениям, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения указанных параметров в высокотемпературных (до

3000 К} химически активных средах. Устройство содержит три приемные трубки 2, 3, 4, выходящие на поверхность полусферической заглушки 5, связанной с коаксиальным кожухом 6, Внутри кожуха 6 расположены приемные трубки статического давления с общим выходом 7 и с входными отверстия, ми 8 на поверхности кожуха. Кожух 6 связан с державкой, которая установлена на корпусе 10. Кожух, державка и корпус имеют сис1755078 приемной трубки полусферической ааглуог- га темы охлаждения 11, 12, 13. Охладитель подается через входы 14 и выходы 15. Приемные Ърубки 2, 3, 4 через выходы 16 связаны с датчиками пульсаций давления 17, в которых осуществляется выравнивание амплитудно-частотных характеристик сигналов и их преобразование в электрическую форму, Датчики 17 имеют два входа 18, 19, один иэ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения распределений осредненных значений полного и статического давлений, скорости, а также пульсаций давления и двух составляющих скорости в высокотемпературном потоке, содержащем конденсируемую фазу, например в плазме

М ГД-генератора.

Известен зонд для измерения давлений, предназначенный для измереййя Давлений и скорости в нестационарном трехмерном потоке и содержащий головку с закрепленными на ней приемными трубками и корпус, внутри которого размещеньг датчики давления.

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения .(оно применимо в нелйчтрпальнйхксредах, при нормальных условиях), Известен насадок для измерения пол" ного давления высокотемпературного потока газа; содержащий измерительную трубку полного давления и коаксиально размещенную снаружи трубку кожуха, соединенные в торцах со стороны входного отверстия кольцевой полусферической заглушкой.

Недостатком такого устройства являются ограниченные функцйойальные возможности (измерение осредненной составляющей скорости в одном направлении).

Цель изоб рете ния — расширение функциональных возможностей за счет измерения осредненных полного и статического давлений, скорости и пульсационных составляющих статического давления и скоростей по двум направлениям s высокотемпературном потоке, содержащем конденсируемую фазу.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство, содержащее первую приемную трубку полного давления с коаксиальным кожухом, торец которого соединен со стороны входного отверстия с торцом первой которых связан с приемными трубками, а другой — с пневмопереключателем, соединенным с линией защитного газа и с региу т-. ратором осредненного давления, При работе устройства при помощи пневмопереключателя реализуются два режима работы: режим продувки (защитным газом) и режим измерения, 7 ил, кой, дополнительно снабжено корпусом с установленной на нем державкой, на которой закреплен кожух, второй и третьей приемными трубками, размещенными осе5 симметрично в кожухе в первой диаметральной плоскости, а их выходные отверстия расположены под углом а = 96 на поверхности полусферйческой заглушки, двумя приемными трубками статического дав10 ления с общим выходом, размещенными осесимметрично в кожухе во второй диаметральной плоскости, перпендикулярной первой, и с входными отверстиями, выполненными в цилиндрической стенке кожуха, 15 трубками охлаждения полусферической заглушки и кожуха, размещенными в кожухе по его окружности между приемными труб-. ками, трубками охлаждения державки и корпуса, пневмопереключателем и подклю20 ченным к нему регистратором давления, датчиками пульсаций давления, установленными на корг;усе на введенных виброгасящих прокладках, причем каждый датчик пульсаций давления выполнен в виде пре25 образователя давления приемной полости, сообщенной одним каналом через введенный демпфер с первым входом датчика и вторым каналом через введенный регулируемый дроссель, герметичную камеру с вто30 рым входом датчика, причем первый вход подключен к соответствующему выходу первой, второй и третьей приемных трубок, а второй вход — через пневмопереключатель, к общему выходу приемных трубок статиче35 ского давления, причем пневмопереключатель снабжен штуцером подвода защитного газа.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — узел i на фиг.1, разрез;

40 на фиг.3 — вид А на фиг.1; на фиг.4 — вид Б на фиг.1; на фиг.5 — сечение В-В на фиг.4; на фиг,б — сечение Г-Г на фиг.4; на фиг.7— принципиальная пневмо-гидравлическая схема устройства, 45 Устройство для измерения napàìåòðoà зообраэного потока (фиг.1) содержит по5

1755078

10

25

35

40 сиальным кожухом, орец которого соеди50 нен со стороны входного отверстия с н.ых возможностей, оно снабжено корпусом

55 с установленной на нем державкой. на колусферическую заглушку 1, на лобовую поверхность которой выведены торцы трех приемных трубок 2, 3 и 4. Трубки размещены в кожухе 5. Вторая 3 и третья 4 приемные трубки размещены осесимметрично в кожухе 5 в первой диаметральной плоскости.

Приемные трубки 6 статического давления выполнены с заглушками 7 на торцах. В стенках трубок 6 имеются отверстия 8, которые соосны с отверстиями, выполненными . в цилиндрической стенке кожуха 5. Две приемные трубки 6 статического давления размещены осесимметрично в кожухе 5 во второй диаметральной плоскости, перпендикулярной первой, и имеют общий выход

9. В кожухе 5 по его окружности между приемными трубками размещены трубки 10 охлаждения полусферической заглушки и кожуха. Кожух 5 с набором всех трубок соединен с державкой 11 и ортогонален к ней.

Далее державка переходит в корпус 12 устройства, на котором расположены выходы

13 приемных трубок, входы 14 и выходы 15 охладителя для охлаждения кожуха с полу сферической заглушкой, державки и корпуса. На корпусе 12 через виброгасящие прокладки 16 закреплены три датчика 17 пульсаций давления (см. фиг.2), Каждый иэ них при помощи первого входа 18 датчика через эластичную трубку 19 соединен с соответствующими выходами 13 первой, второй и третьей приемных трубок. Первый вход 18 датчика частично заполнен демпфером 20 (например, комком металлической

"шерсти" из проволоки 20 мкм) и сообщается с приемной полостью 21 датчика 22. Приемная полость 21 через два регулируемых дросселя 23 сообщается с герметичной камерой 24, соединенной с вторым входом 25 датчика. Второй вход 25 подключен к пневмопереключателю (не показан), соединенному с линией защитного газа и с регистратором осредненного давления (не показан). Направление 26 перемещейия устройства относительно стенки 27 канала .4 показано на фиг,7. Там же показаны направление 20 потока, омывающего насадок и электропневмогидравлические коммуникации 29-34.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройство, установленное в стенке 27 канала, подключают к трактам: хладагейта (вода под давлейием

1,6 МПа) — через входы 14 и выходы 15 охладителя: защитного газа (осушенный воздух под давлением 0,4 МПа) — через пневмопереключатель (не показан), датчики 17 и да- лее в приемные трубки 2-4. При измерении устройство при помощи дистанционно уп. равляемого привода (не показан) устанавливают в требуемой точке исследуемого потока и производят переключение пневмопереключателем с режима продувки на режим измерения. При этом приемные трубки

2-4 отсекаются от линии защитного газа и подсоединяются к регистратору осредненного давления (не показан). Исследуемая среда — турбулентный поток высокотемпературного газа воздействует на измерительную головку 1 насадка, состоящую из полусферической заглушки. на поверхность которой выходят торцы трех приемных трубок 2 — 4, Соответствующие пульсации давления по приемным трубкам передаются к датчикам 17 пульсаций давления, в которы выравниваются амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) и происходит их преобразование в электрическую форму сигналов.

Мгновенные значения пульсаций давления по линиям 33 связи поступают на аналоговый регистратор. Последующая обработка этих сигналов позволяет получить мгновенные значения пульсаций давления осевой U и ортогональной ей v составляющих пульсаций скорости. Через приемную трубку 2, кроме пульсаций полного давления, измеряется и осредненное полное давление в потоке посредством манометра (не показан). через пневмопере«лючатель подключаемоro к второму входу 25 датчика. Через входные отверстия 8 в цилиндрической стенке кожуха 5, приемные трубки 5 статического давления и их общий выход 9 измеряется осредненное статическое давление. Информация об осредненных значениях полного и статического давлений используется для вычисления осредненной скорости потока и пульсаций двух составляющих скорости. Далее при помощи пневмопереключателя устройство переводят в режим продувки, перемещают в новую точку измеряемого потока и повторяют описанные операции.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров газообразного потока, содержащее первую приемную трубку полного давления с коакторцом первой приемной трубки полусферической заглушкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональторой закреплен кожух, второй и третьей приемными трубками, размещенными осесимметрично в кожухе в первой диаметральной плоскости. а их выходные отверстия расположены под углом а 96 на поверх1755078

7 ности полусферической заглушки, двумя прйемными трубками статического давления с общим выходом, размещенными осесимметрично в кожухе во второй диаметральной плоскости, перпендикулярной первой, и с входными отверстиями. выполненными s цилиндрической стенке кожуха, трубками охлаждения полусферической заглушки и кожуха, размещенными в кожухе по его окружности между приемными трубками, трубками охлаждения державки и корпуса, пневмопереключателем и подключенным к нему регистратором давления, датчиками пульсаций давления, установленными на корпусе на введенных виброгасящих прокладках, причем каждый датчик пульсаций давления выполнен в ви- . де преобразователя давления приемной полости, сообщенной одним каналом че5 рез введенный демпфер с первым входом датчика и вторым каналом через введенный регулируемый дроссель, герметичную камеру с вторым входом датчика, причем первый вход подключен к соответствую10 щему выходу первой, второй и третьей приемных трубок, а второй вход через пневмопереключатель к общему выходу приемных трубок статического давления, причем пневмопереключатель снабжен штуцером

15 подвода защитного газа.

1755078

8 6

Фиг, 5

Составитель А. Одарченко

Редактор Л, Веселовская Техред М.Моргентал Хорректор, А. Мотыль

Заказ 2884 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж -35, Раущская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

В

<Риг.4

8-В

q>Hr. 8

О