Устройство для измерения температуры газообразной среды

 

Союз Советсима

Сотамапмстмчесимк

Респубпмм

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ () 742726 (b1) Дополнительное к ант. свил-ву (22) Заявлено 27.01.78 (21) 2573187/18-10 (5! )М. Кл.

G 01 К 11/22 с присоединением заявки ¹

Гасударственный кемвтет (21) Приоритет

Ао делам изобретений и вткрытвй

Опубликовано 25.06.80 Бюл„ T b ¹ 23 (53) УДК 536. .53(088.8) Дата опубликования описания 27.06.80 (72) Авторы изобретения

Л. В. Новиков, A. Г. Семенов, В. М. Батенчук-Туско и Ю. И. Громов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к газодинамик и предназначено для измерения температуры газовых сред, например продуктов сгорания, с помощью акустических термометров.

Известно акустическое устройство для

5 измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор и установленный в нем датчик пульсаций давления, соединенный через усилитель с измерительным

|о приборо м (11.

С увеличением интенсивности пульсаций давлений в исследуемой среде, вызывающих усиление акустического поля в этой среде, точность и надежность результатов измерений падает, а начиная с определенного значения уровня звукового поля (около 125 дб), показания устройства становятся полностью недостоверными.

Снижение точности измерений вызывает-т0 ся образованием отрывных быстропеременных по температуре вихревых волновых течений газа на кромках отверстия горловины резонатора. Интенсивность вихрей растет с увеличением интенсивности звукового поля.

Поскольку температура газа в вихревых зонах отлична от температуры (статической) среды, подлежащей измерению, а сама вихревая зона распространяется на входное отверстие горловины резонатора, причем тем больше, чем выше уровень звуковых волн, то и температура колеблющегося газа в горловине резонатора будет отличаться от температуры измеряемой среды.

Кроме того, часть тепла из газа уходит в стенки горловины резонатора, что приводит к дополнительным погрешностям.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является акустическое устройство для измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор, горловина которого снабжена кольцевым уступом, а внутренняя ее стенка выполнена из керамики, и

7427

3 датчик пульсаций давления, установленный s резонаторе (23.

Недостатком этого устройства является то, что гаэ в горловине резонатора при исследованиях переменных процессоВ прогревается недостаточно быстро, что цонижвет точность и надежность результатов измерений.

Цель изобретения — повышение точнос ти измерения температуры. ю

Эта цель достигается тем, что в устройство введена разделительная мембрана, расположенная внутри резонатора между горловиной и дном, сильфои, заполненный жидкостью, и разрядник, раз.мещенный в сильфоне, при этом, один то-. рец сильфона жестко связан с мембраной, в другой - с дном резонатора.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. 20

Устройство содержит резонатор 1, объем 2 которого соединяется с измеряемой средой 3 с помощью цилиндрической горловины 4. Внутри объема резонатора расположен датчик 5 пульса- 25 ций давления. У входного отверстия цилиндрическая горловина имеет уступ 6 с острыми кромками. Внутренние стенки цилиндрической горловины выполнены иэ керамики 7, а внешние имеют форму зв штуцера 8. Резонатор l снабжен разделительной мембраной 9 и содержит сильфон 10, заполненный жидкостью 11.

Внутри сильфона в жидкости расположен разрядник 12, электрически соединенный с источником электрического напряжения

13.

Устройство работает следующим образо м.

Для измерения температуры устрой- щ ство укрепляют с помощью штуцера 8.

После запуска установки поток горячего ,газа через горловину 4 с уступом 6 поступает внутрь резонатора. После включения разрядника 12 внутри сильфона 4s

10 в жидкости 11 происходит взрыв, который через разделительную мембрану

9 воздействует нв внутренний объем резонатора. В резонаторе развивается вои. на сжатия, которая через горловину 4 вы щ ходит вместе с порцией газа s поток.

Часть газа выталкивается из резонато26 4 ра и уходит с потоком. Зв волной сжатия идет волна разрежения, которая захватывает порцию исследуемого газа.

Звуковая волна, падая на резонатор 1 из исследуемого пространства, вызывает образование на острых кромках кольцевого уступа 6 кольцевого вихря.

Поскольку диаметр входного расширенного участка за счет уступа 6 больше диаметр ра входного отверстия горловины 4 резонатора 1, вихревые кольца не затеняют это отверстие, что способствует плавному втеканию газа в резонатор в фазе волны разрежения.

Возбуждение колебаний резонатора на собственной частоте воспринимается датчиком 5 пульсаций давления и фиксируется соответствувмким регистратором уровня и частоты резонансных колебаний.

По частоте определяют температуру газовой средне

Такое выполнение устройства позволяет повысить точность н надежность информации о температуре.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор, горловина которого снабжена кольцевым уступом, а внутренняя ее стенка выполнена из керамики, и датчик пульсаций давления, установленный в резонаторе, - о т л и ч в ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в устройство введена разделительная мембрана, расположенная внутри резонатора между горловиной и дном, сильфон, заполненный жидкостью, и разрядник, размещенный в сильфоне, при этом один торец сильфс на жестко связан с мембраной, а другойс дном резонатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l4 346604, кл. G 01 К 11/26, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

l4 536404, кл. G 01 К 11/22, 1975 (прототип).

742726

Составитель Г. Мухина

Редактор Т. Иванова Техред М. Петко Корректор И. Муска

Заказ 3451/37 Тираж 7 13 Подписнле

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4