Акустическое устройство для измерения температуры газообразной среды

Акустическое устройство для измерения температуры газообразной среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

lOQего лй1эм1но тек ичаскате

4 зтиотееть 4ЬА

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r»r536464 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.11.75 (21) 2190929/10 (51).Ч.Кл 6 О1 К 11/22

Сз О! 1 23/00 с присоединением заявки—

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень ¹ 43 (45) Дата опубликования описания 15.12.76 (53) УД К 534.615 (088.8) (72) Авторы изобретения 1О. И. Громов, А, Г. Семенов, A. В. Римский-Корсаков, Л. В. Новиков, А. ф. Сырчин, С. В. Мико, А. Л. Сушков и Б. И. Мельников (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к контрольной и измерительной технике и приборо "троению, а именно к преобразователям температуры, и предназначено для использования на различно "0 рода предприятиях, где необходимо регистрировать температуру газовых сред, например продуктов сгорания.

Известные устройства для измере. шя температуры газообразной среды, содержащие термопару, имеют сравнительно низкую точ- 1О ность и надежность измерения температуры .В газовой среде с повышенной интенсивностью звуковых полей (1).

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является акустическое 15 устройство для измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор и установленный в нем датчик пульсаций давления, соединенный через усилитель с измерительным приоором (2).

Однако это устройство также имеет сказ. нительно низкую точность и надежность получаемых результатов измерения температуры в газовой среде с повышенной интенсивностью звуковых полей.

С увеличением интенсивности пульсаций давлений в исследуемой среде, вызывающих усиление акустического поля в этой среде, точность и надежность результатов измерения падает, а начиная с определенного значе:шя уровня звукового поля (примерно

125 дб), показания устройства стя:rn,ятся полностью: едостозсрпым и.

Снижение точности измерений вызываетса образованием отрывных быстропсрсмс нных по температуре вихревых волновых течений газа на кромках отверстия горловины резонатора. Интенсивность вихрей растет с узеличением интенсивности звукового поля.

Поскольку температура гязя в вихревых зонах отлпч ra от температуры (статпческой) среды, подлежащей измерению, я сама вихревая зо <а распространяется на входнос отверстие ".орлозины резонатора, причем тем больше, чем выше уровень звуковой волны. то и температура колеблющегося газа з горловине резонатора будет отличной от температуры измеряемой среды.

Это обстоятельство определяет отличие частоты возбуждения резонатора, по в;ill шне которой определяется температура, от истинной (r, отсутствии вихревых температурных зон).

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

Цель изобретения — повышение точности и достоверности измерений з условиях повышенной интенсивности звуковых .полей.

Для этого в предлагаемом устройстве у

536404 входного отверстия цилиндрическая горловина резонатора имеет кольцевой уступ с острыми кромками, при этом высота уступа равна четверти его диаметра, который в 1,3.раза больше диаметра горловины, Кроме того, внутренние стенки горловины резонатора,выпол.пены из теплопзоляционного материала, например керамики.

На чертеже схематично изображено првдлагаемое устройство. Устройство содержит резонатор I, объам 2 которого сообщается с измеряемой средой 8спом,ощью цилиндрической горловины 4. Внутри объема резонатора расположен датчик 5,пульсаций давления прп регистрации уповня и частоты резонансных :колебаний. У,входного отверстия цилиндрическая горловина 4 имеет кольце вой уступ б с острыми кромками 7. Внутренние стенки горловины выполнены из кепамики 8, а внешние имеют форму штуцера 9.

Для измерения температуры устройство укрепляют с помощью штуцера. 9. Звуковая волна, падающая,на резонатор I из измеряемой среды 8, вызывает образование на острых,кромках 7 кольцевого уступа б кольцевого,вихря. Поскольку диаметр входного palcширенного участка устройства за счет уступа больше диаметра входного отверстия горловины 4 р езонатора 1, вихревое кольцо не затеняет это отверстие и способствует плавному втеканию и вытеканию газа.

Температура газа в отверстии горловины практически пе отличается от истинной тем пературы среды. Этому же способствует то, что внутренние стенки торловины резонатора

1 выполнены из керамики 8. Собственная частота устройств определяется температурой газа в горловине и практичеаки не зависит от температуры таза в объеме резонатора 1.

Возбуждение колебаний резонатора на собственной частоте воспринимается датчи,ком пульсаций давления 5 и фиксируется соответствующим регистратором уровня н частоты резонансных .колебаний. По частоте определяют температуру газовой среды.

Формула изобретения

Акустическое устрой ство .для и змерения температуры газообразной среды, например температуры в камерах сгорания, содержащее датчик пульсаций давления и резонатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений

20 в условиях ловышенной интенсивности звуковых полей, цилиндрическая горловина резонатора у входного отверстия снабжена кольцевым устройством с острыми кромками с диаметром в /з раза больше диаметра горловины и высотой равной четверти его диа.метра, а внутренние стенки горловины выпол .иены из те плоизоляционного материала, на,пример керамики.

Источник информации, принятый iB0 внимание,при экспертизе:

1. Петунин А. Н., «Измерение параметров .газовых потоков», Машиностроение, М., 1965 (прототип) .

536404 и усияиткяю

Составитель Н. Фомичев

Техред М. Семенов

Корректор И. Симкина

Редактор Т. Иванова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1087/1650 Изд. № 313 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5