Струйно-акустический датчик температуры газа

Струйно-акустический датчик температуры газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТРУЙНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА, содержащий камеру торможения и расположенный в ней чувствительный элемент, соединенный с преобразователем пульсаций давления в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры при малых скоростях газового потока, в него введен защитный козырек , установленный перед чувствительным элементом, выполненным в виде струйного генератора колебаний давления с проточньюл, безотрывным диффузором, соединенным с коническим обтекателем, при этом в месте их соединения выполнены отверстия,соет диняющие полость диффузора с проточной камерой в области ее наименьшего сечения о

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 01 К 11 22. G 01 К 13 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 . ":, К ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 327366 4/18-10 (22) 06.04.81 (4б) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) И.И. Власов, И.T. Султанов и Н.П. Урахчинский (71) Казанский ордена Трудового Крас- ного Знамени авиационный институт им. A.Н, Туполева (53) 534.615(088.8) (5б) 1.Авторское свидетельство СССР

М 838423, кл. G 01 К 11/22, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 823901, кл. G 01 К 11/22, 1979. (54) (57) СТРУЙНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА, содержащий камеру торможения и расположенный в ней (19) (И)

5 А ю чувствительный элемент, соединенный с преобразователем пульсаций давления в электрический сигнал, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения темпе-. ратуры при малых скоростях газового потока, в него введен защитный козырек, установленный перед чувствительным элементом, выполненным в виде струйного генератора колебаний давления с проточным, безотрывным днффузором, соединенным с коническим обтекателем, при этом в месте их соединения выполнены отверстия,соединяющие полость диффузора с проточной камерой в области ее наименьщего сечения. O

1012045

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения температуры торможения газового потока.

Известен струйно-акустический датчик температуры газового потока, содержащий сопло и резонаторы P1j.

Недостатком этого датчика является необходимость поддержания значительного перепада давления для его устойчивой работы. 10

Наиболее близким к предлагаемому является струйно-акустический датчик температуры газа, содержащий камеру торможения и расположенный в ней чувствительный элемент, соединенный 15 с преобразователем пульсаций давления в электрический сигнал 23.

Недостатком данного датчика является низкая точность измерения температуры при малых скоростях газового потока из-за неустойчивой работы датчика.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры при малых скоростях газового потока.

Поставленная цель достигается тем, что в струйно-акустический датчик температуры газа, содержащий камеру торможения и расположенный в ней чувствительный элемент, соединенный с преобразователем пульсаций давления в электрический сигнал введен защитный козырек, установленный перед чувствительным элементом, выполненным в виде струйного генератора колебаний давления с проточ- 35 ным, безотрывным диффузором, соединенным с коническим обтекателем,при этом в месте их соединения выполнены отверстия, соединяющие полость диффузора с проточной камерой в об- 40 ласти ее наименьшего сечения.

На фиг. 1 показана схема струйноакустического датчика температурыу, на фиг„ 2 — проточная часть струйного генератора. 45

Датчик состоит из струйного генератора 1, проточной камеры торможе- ния 2 с суживающе-расширяющимся соплом, .переходного устройства в виде диффузора 3 с обтекателем 4, защитного козырька 5, звукопроводов б для подвода колебаний давления к промежуточным преобразователям 7,импульсов давления в электрические импуль- . сы.

Датчик работает следующим образом.55

Поток, температура которого подлежит измерению, набегает на датчик и в камере торможения устанавливается давление, близкое к полному давлению в потоке, а в горле сопла ка- 60 меры торможения устанавливается давление, меньшее статического давления в потоке. При этом разность давлений в камере и в горле сопла может до б раз.превышать динамическое давление в потоке. Под действием этого перепада давлений воздух протекает через струйный генератор

1 и переходное устройство с диффузором 3. Вследствие восстановления давления в диффузоре перепад давлений на генераторе в целом близок к перепаду давлений на сопле генератора, а число Маха в струе на срезе сопла генератора существенно превышает число Маха в набегающем потоке и необходимое значение числа Маха в струе для обеспечения устойчивой работы датчика может быть достигнуто при очень малых числах Маха потока. Потребное число

Маха в струе на срезе сопла генератора зависит от геометрии генератора и находится обычно в пределах

0,1-0,2.

В струйном генераторе 1 при прохождении через него газового потока возбуждаются акустические колебания, которые по звукопроводам б поступают к преобразователю 7, выходной сигнал которого зависит от температуры газа.

На фиг. 2 обозначены основные размеры проточной части датчика.

Соотношение размеров проточной части можно обеспечить близким к оптимальному вне зависимости от абсолютных размеров датчика, так как все показатели качества;датчика, за исключением чувствительности, практи- чески не зависят от абсолютных размеров. Чувствительность датчйка с увеличением размеров уменьшается.

Соотношение размеров удобно задавать в виде размеров в долях какоголибо характерного размера, например высоты сопла. В предлагаемом изобретения в случае воздушного гаэового потока необходимо выдерживать угол раскрытия диффузора не более

12О, ширину сопла и резонаторов струйного генератора Н = (5-6) ° h, расстояние от сопла до клина 3 = (1,2-1,5)h, расстояние от сопла до заднего торца клина L = (12-20)h, длину резонаторов L = (15-23) h высоту резонаторов Ь = (2,5-3)h, высоту клина t = (0,6-0,8)h, длину узкой части сопла S = (1,5-3,0)h, диаметр отверстия для отбора акустического давления Й4 » 0,8Ь, диаметр жиклера

dg (1,7-1 9)h, где h - высота сопла струйного генератора.

-1012045

Составитель В. Баздырев

ТехредИ.Гергель Корректор А. Нзятко

Редактор Т. Веселова

Заказ 2747/50 Тираж 871 . ПодписнОе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская íà5.р д. 4/5

»»» филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4