CS217306B1

CS217306B1 - Device for continuous evaluation of flowing media properties

Info

Publication number: CS217306B1
Application number: CS287880A
Authority: CS
Inventors: Jiri Forchtgott; Ludvik Machalik; Adolf Kriegel; Vaclav Musalek
Original assignee: Jiri Forchtgott; Ludvik Machalik; Adolf Kriegel; Vaclav Musalek
Priority date: 1980-04-24
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález ee týká zařízení pro průběžná hodnocení vlastností proudících médií plynná i kapalná fáze. Zařízení sestává z náporová komory, jež je spojena potrubím s kontrolní komorou.Výstup kontrolní; komory je propojen potrubím se vstupem podtlakové komory.Čidla pro vyhodnocováni vlastností proudícího média jsou v kontrolní komoře.Zařízení je určeno zejména pro snímací sondy---------- při hodnocení teploty a relativní vlhko- ----- »■ sti ovzduSí v mobilních automatických in-____ dikátorech námrazy v automobilech a letadlech.Proudícím médiem v těchto případech___ je vzduch obtékající letadlo nebo auto,z jehož vlastností se hodnotí podmínky pro------ — vznik a vytváření námrazy· Zařízení lze také využít pro průběž-- né hodnocení zbytku kyslíku a jiných zplodin ve výfukových plynech spalovacích motorů nebo plynových Si jiných hořáků,aniž— je třeba odebírat vzorky spalin.The invention relates to a device for continuous evaluation of the properties of flowing media in the gaseous and liquid phases. The device consists of a pressure chamber, which is connected by a pipe to the control chamber. The output of the control chamber is connected by a pipe to the inlet of the vacuum chamber. Sensors for evaluating the properties of the flowing medium are in the control chamber. The device is intended in particular for sensing probes when evaluating the temperature and relative humidity of the air in mobile automatic ice indicators in cars and aircraft. The flowing medium in these cases is the air flowing around the aircraft or car, the properties of which are used to evaluate the conditions for the formation and formation of ice. The device can also be used for continuous evaluation of the residual oxygen and other products in the exhaust gases of internal combustion engines or gas and other burners, without the need to take samples of the exhaust gases.

Description

Vynález β· týká seřízení pro průběžná hodnocení vlastností proudících médií plynné i kapalné fáze.The invention relates to an arrangement for the continuous evaluation of the flow properties of both gaseous and liquid phases.

Při kontrole vlastností proudících médií v potrubí, kanálu nebo ve volném prostoru Si při obtékání těle», se obvykle odebírají vzorky médií a tyto se hodnotí, přičemž výsled ky hodnoceni ee získávají za určitý čas, kdy nelze již bezprostředně učinit jakákoliv opatření či technologický zásah za účelem ovlivnění vlastností protékajícího média. Postupným zkoumáním vzorků média, byt v pravidelných Časových intervalech, nelze podchytit průběžné změny vlastností, zvláětě v případech, kdy to technologie výroby nebo nutnost sledování kvalitativních změn vyžaduje, jak je tomu např. při sledování vlastností ovzduší, výfukových plynů a jiných plynných i kapalných médií a průběžnou spotřebou nebo výrobou.When checking the properties of flowing media in a pipeline, duct or free space Si when flowing through the body », media samples are usually taken and evaluated, and the evaluation results are obtained over a period of time when no action or technological intervention can be taken immediately. in order to influence the properties of the flowing medium. Gradual examination of media samples, at regular time intervals, cannot detect continuous changes in properties, especially when production technology or the need to monitor qualitative changes, such as monitoring air, exhaust, and other gaseous and liquid media and continuous consumption or production.

Uvedená nevýhody odstraňuje zařízení pro průběžná hodnocení vlastností proudících médií, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z náporová komory, jejíž výstup je připojen vstupním potrubím a regulačním ventilem na vstup kontrolní komory. Výstup kontrolní komory je připojen výstupním potrubím na vstup podtlakové komory s odsávacími otvory, popřípadě výstupní potrubí ústí přímo do proudícího média za náporovou komoru ve směru proudění. Čidla na vyhodnocování vlastností proudícího média jsou umístěna v kontrolní komoře.These drawbacks are eliminated by a device for the continuous evaluation of the properties of the flowing media, which consists of a ram chamber whose outlet is connected by an inlet pipe and a control valve to the inlet of the control chamber. The outlet of the control chamber is connected by an outlet pipe to the inlet of the vacuum chamber with suction holes, or the outlet pipe flows directly into the flowing medium downstream of the ram chamber in the flow direction. Sensors for evaluating the properties of the flowing medium are located in the control chamber.

Náporová komora a podtlaková komora mohou být spojeny redukčním otvorem, popřípadě potrubím, jehož průřez je podstatně meněí než průřez vstupu náporová komory.The thrust chamber and the vacuum chamber may be connected by a reduction orifice or a conduit whose cross section is substantially smaller than the inlet section of the thrust chamber.

Vlivem rozdílu tlaků v náporová a podtlaková komoře prochází část média i kontrolní komorou, a to zanedbatelnou xychlostí průtoku vůči rychlo. ;i média ve sledovaném místě* Výměna média v kontrolní komoře je velmi pomalá, takže z hlediska hodnocených vlastností nebo parametrů, např.. teploty relativní vlhkosti ovzduší, obsahu cizích látek, chemických vlastností apod., lze chápat médium v kontrolní komoře jako stacionární prostředí. Na vstupu náporové komory může být i ochranná mříž, která spolu s malými průtokovými průřezy potrubí vyloučí vniknutí hrubých nečistot do kontrolní komory. Redukční otvor nebo potrubí mezi náporovou nebo podtlakovou komorou působí jako tlaková zpětná vazba, která redukuje velké rozdíly tlaků v náporové:, a podtlakové komoře a tím přispívá k dílčí nezávislostí, prostředí v kontrolní komoře na rychlosti proudění média ve sledovaném prostoru.Due to the difference in pressure in the ram and vacuum chambers, a portion of the medium passes through the control chamber through a negligible flow velocity to rapid. media in the monitored area * The exchange of the medium in the control chamber is very slow, so that in terms of the assessed properties or parameters, eg relative humidity, foreign matter content, chemical properties, etc., the medium in the control chamber can be understood as a stationary environment . There may also be a protective grille at the inlet of the ram chamber, which, together with the small flow cross-sections of the pipeline, prevents the entry of coarse dirt into the inspection chamber. The orifice or duct between the ram or vacuum chamber acts as a pressure feedback that reduces the large pressure differences in the ram and the vacuum chamber, thereby contributing to the partial independence of the control chamber environment from the flow velocity of the medium in the space being monitored.

Vynález je popsán pomocí příkladu a výkresu. Výkres znázorňuje uspořádání jednotlivých komor a jejich funkční propojeni, přičemž rozměry komor i spojovacího potrubí jsou v přibližném poměru. Náporová i podtlaková komora mohou být spojeny v jeden celek, avšak z funkčního hlediska to není nutná. Zařízení je řešeno dvěmi nebo třemi díly, přičemž kontrolní komora vždy tvoří samostatný díl, který je umístěn buáto přímo v hodnoceném prostředí nebo mimo něj, zvláště v těch případech, kdy je třeba vyloučit vliv proudícího média. Díly mohou být válcového nebo jiného tvaru, přičemž rozměry a tvary komor, průřezy vetupů a výstupů i potrubí musí být řešeny a realizovány s ohledem na rozměry prostoru či kanálů, v nichž proudí hodnocená médium, dále na rychlost proudění, druh média a také a ohledem na rozměry a tvary čidel, která musí být v kontrolní komoře uspořádána tak, abyThe invention is described by way of example and drawing. The drawing shows the arrangement of the individual chambers and their functional interconnections, with the dimensions of the chambers and the connecting pipes being in an approximate ratio. Both the thrust and the vacuum chambers may be joined together, but this is not necessary from a functional point of view. The device is designed with two or three parts, the control chamber always constituting a separate part, which is placed either directly in or outside the evaluated environment, especially in those cases where it is necessary to exclude the influence of flowing medium. The parts may be cylindrical or otherwise, the dimensions and shapes of the chambers, the cross-sections of the inlets and outlets and the piping must be designed and realized with respect to the dimensions of the space or channels in which the medium is flowing. the dimensions and shapes of the sensors which must be arranged in the control chamber in such a way that:

217 306 se nedotýkala navzájem ani stín, přičemž kontrolní komora musí být co nejmenSÍ.217 306 did not touch each other, and the inspection chamber should be as small as possible.

Náporová komora 1 i podtlaková komora 2 se umístí do proudu sledovaného média tak, aby náporové komora 1 byla orientována proti améru proudění média a podtlaková komora 2 těsně za ní nebo v její blízkosti po proudu média. Výstup 2 z náporové komory 1 je připojen potrubím 8 na vstup 2 kontrolní komory J, jejíž výstup g je připojen potrubím 2 do podtlakové komory 2· Potrubí i jejich apoj· musí být hermeticky těsné, čidla hodnotící vlastnosti nebo parametry jsou umístěny v kontrolní komoře 4 tak, aby hodnocené médium mělo k nim volný přístup, přičemž přívody na čidla musí být vedeny hermeticky těsnými průchody ve stěně kontrolní komory J. Obtéká-li hodnocené médium náporovou komoru 1 i podtlakovou komoru 2 ^ve etanoveném směru podle obrázku, vytvoří se v náporové komoře 1 tlak, který je úměrný rychlosti proudění média a výstupem 2 začne proudit médium potrubím 8 značně zmenéenou rychlostí přes vstup 2 ^do kontrolní komory kde ee vlivem rozměrů kontrolní komory 4 rychlost proudění jeětě více sníží, takže zkoumané médium v kon trolní komoře 2 la· hodnotit jako stacionární, i když výstupem 2 se médium pozvolna odsává potrubím 2, které je připojeno na vstup 6 podtlakové komory 2» ^ve které se vytváří podtlak tím, že otvory 11 ve stěně podtlakové komory 2 ^τ1ί·^τθ11 rychlého proudění média působí jako difuzory.Both the ram chamber 1 and the vacuum chamber 2 are placed in the flow of the medium to be monitored, so that the ram chamber 1 is oriented against the flow medium and the vacuum chamber 2 just behind or in the vicinity of the flow medium. The outlet 2 of the ram chamber 1 is connected via pipeline 8 to the inlet 2 of the control chamber J, whose outlet g is connected via pipeline 2 to the vacuum chamber 2 · the piping and their connection must be hermetically tight, sensors evaluating properties or parameters are located in the control chamber 4 so that the rated media had free access to them, which leads to the sensor must be kept hermetically sealed duct in a wall of the control chamber when bypassing J. medium rated one scoop chamber and the vacuum chamber 2 ^{in the} direction shown etanoveném formed within the ram air chamber 1, the pressure is proportional to the flow velocity of the medium and the outlet 2 begins to flow the medium through line 8 at a significantly changed speed through the inlet 2 ^{into the} control chamber where ee decreases the flow rate even further as stationary, although through output 2 the medium is slowly weighing line 2, which is connected to input 6 of the vacuum chamber 2 ^»in which a negative pressure that the openings 11 in the wall of the vacuum chamber 2 ^{τ1 ί} · ^τθ11 rapid flow medium acts as a diffuser.

Regulační ventil 10 na potrubí §, slouží k regulaci odporu potrubí a tím i množství média vetupujíoího do kontrolní komory 2· ?*i velmi velkých rychlostech proudění hodnoceného média se uplatňuje vliv redukčního otvoru 12,, který je mezi náporovou komorou 1 a podtlakovou komorou 2· Otvor 12 lze nahradit potrubím, jsou-li náporové komora 1 a podtlakové komora 2 odděleny. Otvor 12 resp. potrubí umožňuje, aby část média z náporové komory 1 přecházela přímo do podtlakové komory 2» áíniž se vyrovnávají tlakové rozdíly mezi náporovou komorou 1 a podtlakovou komorou 2 předevéím při velmi velkých rychlostech proudění nebo jejich náhlých dynamických změnách, takže půaobí jako tlakové zpětné vazba.The control valve 10 on the conduit serves to control the resistance of the conduit and thus the amount of medium entering the control chamber. At the very high flow rates of the medium under evaluation, the influence of a reducing orifice 12, which is between the ram chamber 1 and the vacuum chamber 2 The aperture 12 may be replaced by a conduit when the ram chamber 1 and the vacuum chamber 2 are separated. Hole 12 resp. the pipeline allows a portion of the medium from the ram chamber 1 to pass directly into the vacuum chamber 2 and without equalizing the pressure differences between the ram chamber 1 and the vacuum chamber 2, especially at very high flow velocities or sudden dynamic changes thereof, so acting as pressure feedback.

Zařízení pro průběžné hodnocení vlastností proudících médií podle vynálezu je určeno zejména pro snímací sondy při hodnocení teploty a relativní vlhkosti ovzduéí v mobilních automatických indikátorech námrazy v automobilech a letadlech. Proudícím médiem v těchto případech je vzduch obtékající letadlo nebo automobil z jehož vlastností - teploty a relativní vlhkosti - se hodnotí podmínky pro vznik a vytváření námrazy.The device for continuously evaluating the properties of flowing media according to the invention is intended especially for sensing probes for the evaluation of temperature and relative atmospheric humidity in mobile automatic indicators of icing in cars and aircraft. The flowing medium in these cases is the air flowing around the aircraft or car from whose properties - temperature and relative humidity - the conditions for the formation and formation of icing are evaluated.

Zařízení pro průběžné hodnocení vlastností proudících médií podle vynálezu lze také využít pro průběžné hodnocení zbytku kyslíku a jiných zplodin ve výfukových plynech spalovacích motorů nebo plynových či jiných hořáků, aniž je třeba odebírat vzorky apalin. Déle je možné zařízení využít také pro průběžné hodnocení plynných i tekutých médií,jako jsou svítiplyn, zemní plyn a jiné průmyslové látky, jejichž vlastnosti fyzikální i chemické je v mnoha případech nutné sledovat průběžně, llimo to lze zařízení pro průběžné hodnocení vlastností proudících médii podle vynálezu průběžně hodnotit kvalitu čistých průmyslových médií, případně odpadů z technologických operací, např. vstupní a výstupní plyny pro technologické operace při/ výrobě polovodičových součástek, stopových nečistot, odpadních látek, odpadních vod z chemických lázní apod.The device for continuously evaluating the properties of flowing media according to the invention can also be used to continuously assess the residual oxygen and other fumes in the exhaust gases of internal combustion engines or gas or other burners, without the need to take samples of apalin. Further, the device can also be used for the continuous evaluation of gaseous and liquid media, such as coal gas, natural gas and other industrial substances, whose physical and chemical properties need to be monitored continuously in many cases. continuously evaluate the quality of clean industrial media or waste from technological operations, eg input and output gases for technological operations in / production of semiconductor devices, trace impurities, waste substances, waste water from chemical baths etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for continuously evaluating the properties of flowing media, characterized in that it consists of a ram chamber (1) whose outlet (2) is connected by an inlet pipe (8) provided with a control valve (10) to the inlet (3) of the control chamber (4) the outlet (5) of which is connected by an outlet pipe (9) to the inlet (6) of the vacuum chamber (7) and the suction openings (11) or the outlet pipe (9) flows directly into the flowing medium downstream of the ram chamber (1) wherein sensors for evaluating the properties of the flowing medium are located in the inspection chamber (4).

Device for continuous evaluation of flow media properties according to claim 1, characterized in that the ram chamber (1) and the vacuum chamber (7) are connected by a reduction opening (12) or by a pipeline whose cross section is substantially smaller than the inlet chamber ( 1).