CS253383B1

CS253383B1 - Probe for measuring high pressure fluctuations

Info

Publication number: CS253383B1
Application number: CS852431A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Klaboch; Josef Neruda
Original assignee: Ladislav Klaboch; Josef Neruda
Priority date: 1985-04-02
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CS243185A1

Abstract

Řešení se týká sondy pro měření vysokých fluktuací tlaku ve tvaru trubky s konstantním průměrem. Podstata řešení spočívá v tom, že počátek trubky je opatřen děličem tlaku, tvořeným prvním pneumatickým odporem v čele trubky a druhým pneumatickým odporem ve stěně trubky na jejím počátku. Navrženou sondu lze využít při měření vysokých fluktuací tlaku, zejména na lopatkových strojích. Příklad provedení je schematicky znázorněn na připojeném výkrese.The solution concerns a probe for measuring high pressure fluctuations in the shape of a tube with a constant diameter. The essence of the solution lies in the fact that the beginning of the tube is provided with a pressure divider, formed by a first pneumatic resistance at the head of the tube and a second pneumatic resistance in the wall of the tube at its beginning. The proposed probe can be used for measuring high pressure fluctuations, especially on bladed machines. An example of an embodiment is schematically shown in the attached drawing.

Description

. Vynález se týká sondy pro měření vysokých fluktuací tlaku ve tvaru trubky s konstantním průměrem.. The present invention relates to a probe for measuring high pressure fluctuations in the form of a constant diameter pipe.

Trubičkové sondy se používají přo měření akustického tlaku v daném, úzce omezeném místě akustického pole. Přednost trubičkových sond s akustickou, impedancí vyústění trubičky k převodníku tlaku přizpůsobenou akustické impedanci trubičky spočívá v tom, že jejich kmitočtový průběh je vyrovnaný až do frekvence, kde se začne uplatňovat komplexní složka akustické.impedance vyústění trubičky k převodníku tlaku. Jejich nevýhoda však spočívá v tom, že vyrovnaný frekvenční průběh sondy lze dosáhnout pouze pro velmi malé tlakové fluktuace, to je takové, jejichž velikost se pohybuje v oblasti akustických tlaků. Při vyšších hodnotách fluktuací se počnou ve zvukovodu i v ukončovacích akustických impedancích uplatňovat komplexní složky odporu, způsobené jevy stlaČitelnosti a přestupu tepla. Tím dojde k deformaci frekvenční charakteristiky. Obvykle používané mikrofony navíc nemohou zpracovat vyšší tlaky. Proto pro mnoho oborů měření, např. tlakových fluktuací v lopatkových strojích, takové trubičkové sondy použít nelze.Tube probes are used to measure sound pressure at a given, narrowly constrained acoustic field. The advantage of tube probes with acoustic tube impedance to the pressure transducer matched to the tube acoustic impedance is that their frequency response is balanced up to the frequency where the complex component of the tube acoustic impedance to the pressure transducer becomes applicable. Their disadvantage, however, is that the balanced frequency response of the probe can only be achieved for very low pressure fluctuations, that is to say the magnitude of which varies in the acoustic pressure range. At higher values of fluctuations, complex components of resistance, caused by compressibility and heat transfer phenomena, will start to apply in the ear canal and in the terminating acoustic impedances. This will distort the frequency response. In addition, commonly used microphones cannot handle higher pressures. Therefore, for many measuring fields, eg pressure fluctuations in turbomachines, such tubular probes cannot be used.

Uvedené nevýhody odstraňuje sonda pro měření vysokých fluktuací tlaku ve tvaru trubky s konstantním průměrem, ústící do převodníku tlaku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že počátek trubky je opatřen děličem tlaku, tvořeným prvním pneumatickým odporem v čele trubky a druhým pneumatickým odporem ve stěně trubky na jejím počátku. První pneumatický odpor může být tvořen alespoň jedním vstupním otvorem ve dnu trubky, nebo zátkou z prodyšného tuhého materiálu, nahrazující dno trubky. Druhý pneumatický odpor může být tvořen alespoň jedním otvorem, vytvořeným ve stěně trubky, nebo tak, že část stěny trubky je zhotovena z prodyšného tuhého materiálu. Některý z otvorů ve dnu trubky nebo ve stěně trubky může být zakryt prodyšným materiálem. Část trubky s děličem tlaku může být uzavřena v dutině pomocného pouzdra, která může být úplně nebo částečně vyplněna porézním nebo absorbujícím materiálem.This disadvantage is overcome by a constant diameter diameter high pressure tube fluctuation probe leading to a pressure transducer according to the invention, characterized in that the beginning of the tube is provided with a pressure divider consisting of a first pneumatic resistance at the front of the tube and a second pneumatic resistance in the wall. pipe at its beginning. The first pneumatic resistor may be formed by at least one inlet opening in the bottom of the tube, or by a plug of breathable solid material replacing the bottom of the tube. The second pneumatic resistor may be formed by at least one opening formed in the tube wall, or such that a portion of the tube wall is made of a breathable rigid material. Some of the openings in the bottom of the pipe or in the wall of the pipe may be covered with a breathable material. The portion of the pressure divider tube may be enclosed in a cavity of the auxiliary housing which may be wholly or partially filled with a porous or absorbent material.

Výhodou navržené sondy je vyrovnaný kmitočtový průběh,The advantage of the designed probe is a balanced frequency response,

- 2 253 383 stabilita přenosových vlastností a možnost použití sondy k měření fluktuací tlaků vysokých úrovní, pro které nebylo možné dosavadní sondy použít·- 2,253,383 transmission stability and the possibility of using a probe to measure high pressure fluctuations for which the prior probes could not be used ·

Příklad provedení sondy je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde představuje obr, 1 sondu s pneumatickými odpory tvořenými otvory zakrytými prodyšným materiálem, obr· 2 sondu, u níž část trubky s otvory je uzavřena v dutině pomocného pouzdra, obr· 3 a 4 sondu, u níž pneumatické odpory jsou vyrobeny z prodyšného materiálu·1 shows a probe with pneumatic resistances formed by openings covered with a breathable material, FIG. where the pneumatic resistors are made of breathable material ·

Počátek trubky 2,která ústí do převodníku tlaku 2|3^eopatřen děličem tlaku, tvořeným prvním pneumatickým odporem v čele trubky 2 a druhým pneumatickým odporem ve stěně trubky 2 v těsné blízkosti jejího počátku· První pneumatický odpor je tvořen vstupními otvory £ ve dnu trubky 2 a druhý pneumatický odpor je tvořen otvory 6 ve štěně trubky 2· Otvory 4, 6 jsou zakryty prodyšným materiálem 2· Pokud se nachází sonda v poli fluktuací tlaku nebo ve statickém tlaku, odlišném od statického tlaku v měřeném prostoru 13 ohraničeném stěnou 1, je konec trubky 2 s otvory 6 s prodyšným materiálem 2 uzavřen v dutině 2 pomocného pouzdra 8, těsně oddělené od vnějšího prostoru. Objem dutiny 2 j® volen tak, aby jeho akustická impedance pro uvažované pracovní kmitočty sondy byla poéetatně menší než akustická impedance trubky 2· Nežádoucí vliv odrazů tlakových vln v dutině 2 pomocného pouzdra 8 lze odstranit porézním materiálem, např· prodyšným pěnovým molitanem, kterým se dutina vyplní· Je možné i takové uspořádání sondy, při němž první pneumatický odpor je tvořen zátkou 10 z prodyšného tvrdého materiálu nahrazující dno trubky 2 a druhý pneumatický odpor je tvořen tak, že Část 11 stěny trubky je zhotovena z prodyšného tuhého materiálu·The beginning of the tube 2, which leads into the pressure transducer 2 | 3 ^e has a dividing pressure, comprising a first pneumatic resistance in the head pipe 2 and a second pneumatic resistance in the tube wall 2 in the vicinity of the beginning · first pneumatic resistance is formed inlets £ in the bottom of the tube 2 and the second pneumatic resistance is formed by holes 6 in the pipe 2 tube. · The openings 4, 6 are covered by a breathable material. 2 If the probe is in a pressure fluctuation field or a static pressure different from the static pressure in the measured space 13 bounded by wall 1 the end of the tube 2 with the openings 6 with the breathable material 2 enclosed in the cavity 2 of the auxiliary housing 8, closely separated from the outer space. The volume of the cavity 2 is selected such that its acoustic impedance for the probe working frequencies considered is significantly lower than the acoustic impedance of tube 2. a probe arrangement is also possible in which the first pneumatic resistance is formed by a plug 10 of breathable hard material replacing the bottom of the tube 2 and the second pneumatic resistance is formed such that the pipe wall part 11 is made of a breathable rigid material ·

Vynález lze využít při měření vysokých fluktuací tlaku, zejména na lopatkových strojích·The invention can be used for measuring high pressure fluctuations, particularly on turbomachines.

Claims

φBDlf T TIÁ1-1 Ζϋ 253 383

A probe for picking up high pressure fluctuations in the form of a pipe with a constant diameter leading to a pressure transducer, characterized in that the pipe start (2) is provided with a pressure divider formed by a first pneumatic resistance at the pipe end (2) and a second pneumatic resistance in the pipe wall (2) at the beginning ·

Probe according to claim 1, characterized in that the first pneumatic resistance is formed by at least one inlet opening (4) in the bottom of the pipe (2).

A probe according to claim 11, characterized in that the first pneumatic resistance consists of a plug (10) of a breathable solid material replacing the bottom of the tube (2).

O

Probe according to item 1, 2, 3 (characterized in that the second pneumatic resistance is formed by at least one opening (6) formed in the wall of the tube (2)

Probe according to claim 1, 2, 3, characterized in that the second pneumatic resistor is formed such that part (11) of the wall of the tube (2) is made of a breathable rigid material.

Probe according to claim 1, 2, 4, characterized in that at least one of the openings (4, 6) in the tube (2) is covered with a breathable material (5).

Probe according to Claims 1 to 6 (characterized in that the part of the tube (2) with the pressure divider is enclosed in a cavity (9) of the auxiliary housing (8).

The probe according to claim 7, characterized in that the cavity (9) of the auxiliary housing (8) is completely or partially filled with porous or absorbing material.