Устройство для измерения температуры газового потока

 

k теетдекн гяо-то у» сс;;.-,, =, Д

Фив л к Ф т е н (Л,":,", ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик (ii 726441

Ф

1

> (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 03.04.78(21) 259890j 1Q (51) и. Кл. с присоединением заявки ¹

;G 0l К 13/02

Государственный камнтет (23) П риоритет

Опубликовано 05.04.80. Бюллетень № т.3 о деяам нзо6ретений и открытий (53) УД1(538 .532(088.8) .

Дата опубликования описания 07.04.80 (72) Авторы изобретения

А. И. Банников, С. Г. Дьяченко, и А. Л. Заволович

Институт технической теплофизики AH Украинской ССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ГАЗОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к техтптке контактной термометрии, а именно к конструкциям устройств для измерения температуры агрессивных газовых сред, температура которых изменяется с высокой

;астотой и превышает температуру разрушения термодатчиков погружения.

Известно устройство для измерения . температуры, содержащее термозонд, расположенную внутри термозонда выдвиж

0 ную штангу, связанную с приводом возвратно-поступательного движения, термодатчик, установленный на конце штанги, и каналы для подвода и вывода охлаждающей среды (1).

Известное устройство обладает нрдостаточной точностью измерения вследствие того, что при транспортировке термодатчика из исходного положения в заданную точку измерения чувствительный элемент термодатчика на своем пути следования взаимодействует с газовой средой относительно длительный про межуток времени, в течение которого

2 система охлаждения не предотвращает преждевременного нагрева термодатчика.

Это приводит к искажению переходного процесса нагрева термодатчика, что в свою очередь вызывает значительные погрешности в определении температуры в точке измерения, а длительный контакт со средой, обусловленный временем, требующимся для полного прогрева термодатчика, сокращает его рабочий ресурс.

Целью изобретения является повышение точности измерения. температуры.

Поставленная цель достигается тем, что термозонд снабжен отсечным клапаном, седло которого расположено в,канале для вывода охлаждающей среды, образованном зазором между внутренней поверхностью термозонда и внешней поверхностью термодатчика, а запорный элемент клапана укреплен на штанге.

Такое выполнение устройства исклю чает преждевременное взаимодействие чувствительного элемента термодатчика

72 с исследуемой средой и тем самым повышает точность измерений.

Яа чертеже изображено устройство дпя измерения температуры газового по I тока, общий вид.

Устройство содержит корпус в вйде цилиндр а 1, расположенный в нем поршень

2,- с которым жестко связан термозонд

3 с каналом (отверстием) для подвода охлаждающей среды. Внутри термозонда

3 установлена штанга 5, жестко закреп-ленная с поршнем 6, расположенным в полости поршня 2. В полости поршня 2 предусмотрен также ограничитель 7 . хода штанги. На конце штанги 5 закреплен термодатчик (например, термопара)

8 с чувствительным элементом 9. Штанга 5 снабжена также отсечным IUIQIIGHQM, содержащим запорный элемент 10 и седло 11, расположенное в канале 12 для вывода охлаждающей среды, образованном зазором между внутренней поверхностью термозонда 3 и внешней поверхностью.термодатчика 8. Концевая часть термозонда снабжена сменным экраном (втулкой) 13, изготовленным из термозащитного материала. г

Кроме того, в выходной части канала

12 может быть установлена завихритель ная головка 14 для создания компактной устойчивой охлаждающей газовой завесы вокруг чувствительного элемента 9.

Устройство устанавливается на стенке камеры 15, в которой производится из- . мерение, с помощью фланцевого соединения °

Устройство работает следующим образом.

Первоначально поршни 2 и 6 нахо-дятся в крайнем верхнем положении, причем расстояние от нижнего торца поршня 6 до ограничителя 7 хода штанги 5 равно расстоянию от отсечного кла« пана 10 до седла 11. Давление в полостях А и В, сообщающихся через штуuepbI 16 и 17 соотвтственно с источником сжатого воздуха, меньше чем давление в полости С, сообщающейся через штуцер 18 с резервуаром с охлаждающей средой. Охлаждающая среда, например жидкий азот, находится в полости С под давлением, большим: чем давление иссле-. дуемой газовой среды в камере 15.

По заданной программе в полость А подают воздух с избыточным давлением по отношению к давлению в полости С, что вызывает движение поршня 2, обуславливающее перемещение термозонда 3

6441 4, 35

55

30 вместе с заключенной в нем штангой 5 в зону измерения. По достижении термозондом 3 заданной зоны измерения в полость В подают воздух под давлением, большим чем давление в полости С. При этом поршню 6 и штанге 5 с закрепленным на ней термодатчиком 8 сообщаеч ся движение, и происходит быстрый вы« вод чувствительного элемента 9 термодатчика за пределы защитного экрана

13 и газовой завесы в точку измерения.

В процессе перемещения в зону из- мерения элемент 9 термодатчика 8 окружен охлаждающей газовой средой, предотвращающей его преждевременный нагрев. При достижении нижним торцом поршня 6 ограничителя 7 хода штанги чувствительный элемент 9 термодатчика оказывается в точке измерения. Одновременно срабатывает отсечный клапан, т.е. запорный элемент 10 садится на седло 11, прекращая дальнейший доступ охлаждающего газа, остаток которого сносится потоком газа, температура которого подлежит измерению. При этом обеспечивается скачкообразное взаимодействие чувствительного элемента термодатчика с исследуемой средой, продолжительность которого составляет не более 0,1 сек. По истечении указанного времени термодатчик убирается в зонд, чувствительный элемент прячется за газовую завесу до следующего измерения. Управление работой устройства осуществляется дистанционно.

Изобретение значительно повышает точность и скорость измерения температуры за счет обеспечения скачкообразного взаимодействия чувствительного элемента термодатчика с исследуемой. средой. Кроме того, значительно увеличивается рабочий ресурс термодатчика вследствие сокращения времени вышеуказанного взаимодействия, что обусловлено возможностью снятия сигнала с термодатчика без полного его прогрева. формула изобретения

Устройство для измерения температуры газового потока, содержащее термозонд, расположенную внутри него выдвижную штангу, связанную с приводом возврат- . но-поступательного движения, термодатчик, установленный на конце штанги, и каналы для подвода и вывода охлаждающей среды, о т л и ч а ю щ е е5 726441 6 с я тем, что, с целью повьппения верхностью термодатчика, а запорный точности измерения температуры, тер- элемент клапана укреплен иа штанге. мозонд- снабжен отсечным клапаном, Источники информации, седло которого расположено в канале принятые во внимание при экспертизе для вывода охлаждаюшей среды, об- > 1. Авторское свидетельство СССР раэованном зазором между внутренней Y. 488997, кл. G Ol К 1/14, 1973 поверхностью термозонда и внешней по- { прототип).

Iàçайи айад

Составитель Г. Мухина ..

Редактор О. Филиппова Техред О. Андрейко Корректор В. Вутяга

Заказ 640/32 Тираж 713 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва1 5, Раушская наб., д. 4/5

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