Устройство для измерения проводимости потока высокотемпературной среды

Устройство для измерения проводимости потока высокотемпературной среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(>I) 627388 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51) М. Кл.

5 01 Щ27/02 (22) Заявлено 01.0876 (23) 2390088/18-25 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 051078,Бюллетень ¹ 37 (4о) Дата опубликования описания 180878

Госуаарст венн ый комитет

Совета Министров СССР во венам изобретений н открытий (53) УЛ 543, 257 (088.8) I() Авто(эь4 изобретения

Ю.Д.Дегтев и В.P.Øåâ÷åíêo (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ ПОТОКА

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СРЕДЫ изобретение относится к устройст вам для исследования электрофизиЧеских свойств потоков высокотемпера турных сред,,например электропроводности продуктбв сгорания, используемых Ъ качестве рабочего тела в каналах магнитогидродинамических генераторов.

Известны устройства для измерения электропроводности в газовых струях индукционным методом, содержащие катушку индуктивности, охватывающую измерительный канал из кварца (1).

Измеряя параметры контура при задан . ных размерах катушки и струи и подобранных частотах, можно определить величину проводимости по сечению.

В этих устройствах при исследовании высокотемпературных потоков в момент запуска .источника потока вследствие непосредственного контакта потока с кварцевой трубкой, последняя под воздействием теплового удара растрескивается.

Наиболее близким техническим решением к .предложенному является устройство для измерения проводимости высокотемпературной среды, содержащее измерительный канал, индукционную катушку, экранирующий корпус (2) .

В описанном устройстве до момента запуска источника потока газа квардевая трубка охлаждается водой и стенка трубки поддерживается холод6 ной. При исследовании высокотемпературного потока в момент запуска источника газового потока происходит непосредственный контакт горячей струи с холодной стенкой трубки

10 и под воздействием теплового удара кварцевая трубка растрескивается или разрушается.

Одновременное охлаждение кварцевой трубки водой и атмосферным !воз16 духом за счет эжекции в течение цикла работы источника газового потока создает неравномерность свойств струи по сечению, т.е ° периферийные слои более холодные, чем ядро потоЮ ка, что приводит к погрешности измерения электропроьодности с помощью индукционной катушки, обладающей большей чувствительностью к периферийным слоям.

Цель изобретения-повышение надежности и точности измерений проводимости потока BblcGYoTpMåðàòóðíoé среды..

Цель достигается тем, что стенки

ЗО измерительного канала выполнены

627388 трехслойными, причем средний слой выполнен из пластическогО диэлектрика, а наружный слой — иэ механически прочного материала.

На чертеже представлено измерительное устройство в разрезе, Наружный слой является корпусом 5

) и служит для предохранения внутренних слоев от механического повреждения и восприятия усилий, возникающих при их температурном расширении. При использовании для изме" )p рения проводимости потока проходного индукционного датчика корпус выполняется из диэлектрического материала, например стеклотекстолита.

Промежуточный слой 2, выполненный 15 из пластического материала, служит для теплозащиты корпуса и, за счет податливости материала, для компенсации температурных расширений внут" реннего слоя 3 при резком контакте последнего с высокотемпературным потоком

Для исследования свойств высокотемпературных гомогенных газовых потоков внутренний слой 3, контактирующий непосредственно с движущимся потоком, обычно выполняется из высокотемпературной керамики, например алюмонитрида бора (ASH) . В этом случае толщина внутреннего слоя определяется технологическими сооб- ЗО ражениями в процессе изготовления, так как наружный слой имеет теплозащиту в виде промежуточного слоя 2 обладающего малой теплопроводностью.

Канал охватывает индукционная катуш- 35 ка 4, заключенная в экранируюций корпус 5.

Работа устройства заключается в следующем.

При непосредственном контакте 40 высокотемпературного потока газа с холодной стенкой канала в момент прекращения действия защиты на поверхность стенки со стороны газа резко воздействуют интенсивные тепло-48 вые потоки(тепловой удар ),что приводит к значительному температурному расширению внутреннего слоя З.Изменение объема внутреннего слоя воспринимается промежуточным пластичным слоем 2, который играет роль демпфера при передаче корпусу 1 силового воздействия, обусловленного температурным расширением внутреннего слоя

3. В то же время промежуточный слой, создавая упругое противодействуюцее усилие, значительно снижает скорость расширения внутреннего слоя, что позволяет избежать его растре..кинания и разрушения.

За счет малой теплопроводности материала промежуточного слоя значительно уменьшается уровень тепловых потоков, идущих во время испытаний от исследуемой среды в корпус 1, который непосредственно схватывает индукционная катушка,и тем самым поддерживается на поверхности корпуса температура, обеспечивающая нормальную работу колебательного контура,в состав которого входит катушка, в течение всего цикла испытаний.

Применение устройства позволяет надежно сохранить целостность измерительного канала при резком контакте стенок последнего с потоком высокотемпературной среды и, следовательно, получить более достоверные и надежные результаты измерений, обеспечивает повторное использование канала в последующих испытаниях при сохранении геометрических размеров проточной части в требуемых пределах.

Применение трехслойной конструкции стенки измерительного канала позволяет повысить чувствительность устройства, так как подбором соответствующих материалов для слоев можно их толщину выбирать только исходя из технологических соображений. В этом случае обцая толщина трехслойной стенки может быть значительно меньше толщины стенки однослойного канал.а.

Формула изобретения

Устройство для измерения проводимости потока высокотемпературной среды, содержащее измерительный канал, индукционную катушку и экранирующий корпус, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения, стенки измерительного канала выполнены трехслойными, причем средний слой выполнен из пластического диэлектрика,а наружный - иэ механйчески прочного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Известия вузов, серия Авиационная техника 9 4, 1974,с.84-89

2. Журнал технической физики т.ХХХП вып,9, 1962, 112-113.

627388

Составитель М.Кривенко

Редактор Т.Орловская Техред Э.Чужик Корректор Н.Тупица

Заказ 5608/42 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ., г.ужгород. ул.Проектная,4