Преобразователь температуры газа

 

(i i! 7I 2694

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.78 (21) 2644087/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень ¹ 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (51) М. Кл.е

G 01К 13/ 02

Государственный комитет (53) УДК 536.532 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

А. А. Ануфриев, В. П. Сахаров и Л. К. Крыжко (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры горячих газов и пламен.

Известно устройство (1) для измерения температуры газа, содержащее камеру торможения с несколькими термометрами различных размеров.

Недостатками указанного устройства являются сравнительная сложность конструкции и значительные погрешности измерения.

Известно устройство для измерения температуры газа, содержащее насадок с входным и выходными отверстиями и установленный внутри насадка термоприемник (2).

Недостаток указанного устройства заключается в значительной скоростной погрешности, не позволяющей темоприемнику достигнуть температуры торможения, что снижает точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь дополнительно введен термоприемник, идентичный первому, а в насадке имеется герметичная перегородка, делящая его на две идентичные проточные камеры с одинаковыми входами и разных диаметров выходными отверстиями, при этом термоприемники установлены в камерах симметрично относительно перегородки.

Отношение диаметров выходных отверстий проточных камер находится в пределах 1,7 — 2,3, а отношение площади большего из выходных отверстий к площади входного отверстия камеры — в пределах 0,2—

0,4.

Такое выполнение устройства позволяет повысить точность измерений при относительной простоте конструкции.

На чертеже схематически изображен преооразователь температуры газа.

На полой ромбпческой державке 1 укреплены идентпчнь.е термопрпемники 2, размещенные в насадке 3, представляющем в се-!

З чении полный овал. Внутри насадка герметично установлена перегородка 4, разделяющая насадок на две идентичные камеры торможения, как что термоприемники 2 установлены в каждой камере одинаковым об20 разом по отношению к стенкам камеры и симметрично относительно перегородки.

Термоприемники (например, две одинаковые хромельалюмелевые термопары) смонтированы герметично в керамической со25 1омке 5. В каждои il3 камер ходные отверстия 6 разного диаметра, обеспечивающие разные скорости течения газа около термопар. Провода термоприемников через полую державку 1 выводятся к блоку

30 7, регистрирующему температуру во време712694 где ни. Блок 7 связан с электронным сумматором 8.

Процесс измерения с помощью преобразователя осуществляется следующим образом.

Помещенный в исследуемый об.ьект на державке 1 преобразователь с двумя идентичными термоприемниками 2, размещенными в камерах насадка 3, обтекается высокотемпературным газовым потоком. Газовый поток поступает через входные отверстия насадка 3, разделенного продольной перегородкой 4 на две идентичные проточные «амеры торможения, затормаживается в проточных камерах торможения, обдувает чувствительные элементы термопрпемнпков 2 и вытекает через выходные отверстия 6 камер торможения. В силу того, что диаметры выходных отверстий 6 различны, различны и величины скоростей газа и потерь энерп1п на излучение и термическая инерция для каждого из термоприемнпков, т. е. показания термоприемников не одинаковыми, что дает возможность найти истинную температуру газа.

Температура газа определяется по формуле

О! — отношение скоростей газа в первой и второй камерах (константа и=.05);

Т вЂ” отношение температур во второй и первой камерах.

При равных площадях входных отверстий камер торможения отношения скоростей газа в камерах определяется отношениями площадей выходных отверстий SI и S2 (нлп диаметров), т. е. где Dl иD2 — диаметры выходных отверстий.

g П

Тогда сомножитель ) примерно ра0 / вен (и = 0,5). - г

Преобразователь позволяет о п р еде л я т ь температуру газа при значительном влияш1н тепловой инерции в нестационарных процессах, при высоких стационарных температурах, обеспечивающих большие потери энергии на излучения, и при одновременном влиянии термической инерции и потерь энергии на излучение.

Для наиболее широкого практически используемого диапазона условий (давление газа 0,1 — 10,0 атм, температура 1000—

2500 К, скорость газа 20 †3 м/с), оптимальное, рекомендуемое для данного преобразователя отношение диаметров выходных

1Î

15 20

ЛЭ

:10

Б

ЭЭ

4

DI отверстий в камерах торможения долD жно находиться в пределах 1,7 — 2,3. I;I» снижения скоростной погрешности из-за педовосстановления температуры термопрпемш1ка до температуры торможения газа, площади выходных отверстий должны быть меньше площадей отверстий входных. При этом в зависимости от скорости набегающего газа допускаемое максимальное соотношение между площадями входного и выходного отверстий, оставаясь меньше 1, может быть различным, ITo предпола1аст возможность вариации конкретных конструкций преобразователя рп сохранснш1 сi0 главlIbl X lip kI HI! II IIOB j CTp 0!I CTI3 II. Скор ос 1 н а 51 110грешность температуры !!е превышает 0,5 "(О при течении газа около термонрнемпика с местным число Маха, не превышающим 0,3.

Отсюда следует, что отношение площадей большего из выходных отверстп11 камеры торможения к входному находится в пределах 0,2 — 0,4.

Зффективность изобретения заключается

В Т051> Ч! 0 С ИОМОЩЬ10 ПРЕООРаЗОВатЕ.1»:>10жно быстро и просто измерять истинную температуру газа, исключив ошибки за счет термической ш1ерцип и потерь энергии на излучение.

11реобразователь может найти применение на ряде объектов современной техш1кп, I,I>0 требуется измерять высокие температуры i аза, как стационарные, так и нестационарные (промышленные газовые горелки, аэродинамические трубы, стенды и т. д.).

Формула 1зобретения

1. Преобразователь температуры газа, содержащий насадок с входным и выходными отверстиями и установленный внутри насадка термоприемннк, о т;I и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введен термоприемпик, идентичный первому, а в насадке установлена герметичная перегородка, делящая его на две идентичные проточные камеры с одинаковыми входными и разных диаметров выходными отверстиями, при этом термоприемники установлены в камерах симметрично относптел1н10 перегородк11.

2. Преобразовате !ь llo;l и ч а ющп и c5I тем, ITo отношение диаметров выxopIII Ix отверстий проточных камер находнтс» в пределах 1,7 — 2,3, а отношение площади большего из выходных отверстий к площади входного отверстия камеры находится в пределах 0,2 — 0,4.

Источники информации, принятые во 15IIIvlaIIIIe при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

:4 147816, кл. Ci 01К 13j02, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

Ы 234709, кл. С1 01К 13!02, 1966 (прототип).

712694

Корректор Е. Хмелева

Редактор И. Грузова

Заказ 2786/17 Изд. ¹ 126 Тираж 729 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Лптв

Составитель T. Мухина

Техред А. Камышникова з