DE2048184A1

DE2048184A1 - Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur

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Publication number: DE2048184A1
Application number: DE19702048184
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-30
Filing date: 1970-09-30
Publication date: 1971-04-01
Also published as: US3665763A; GB1327104A; FR2063087A1

Description

Patentanwälte

Oipl.lng.C.Wallach - 30. SER1970

Dipl. Ing. G. Koch

Dr. T. Haibach ' 12 774 - Fk/Hi

8 München 2

Jerry Grey, New York/USA

Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften von Gasen mit hoher

Temperatur

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur und insbesondere auf eine kalorimetrische Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften von Gasen in dem Temperaturbereich von 1650° C bis über I65OO⁰ C (jiOOO bis 20000° P). Die Erfindung betrifft weiterhin eine neuartige Vorrichtung zur Messung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur und ein neuartiges Steuerungssystem für Verbrennungsmaschinen mit Betriebstemperaturen oberhalb von I650⁰ C (3OOO⁰ P).

In der Raumfahrt und anderen verschiedenen Bereichen haben die Temperaturen, bei denen Messungen an Gasen und Plasmen ge macht werden müssen, Pegel erreicht, die für einen zuverlässigen Betrieb von konventionellen Temperaturmeßvorrichtungen zu hoch sind. Die sich daraus ergebende Nachfrage nach einem zufriedenstellenden Hochtemperaturinstrument hat zur Entwicklung einer Gruppe von verbesserten gekühlten Sonden geführt,

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die bei Hochdruck-Lichtbogenströmungen, hypothermischen Wind« kanälen, Raketenmotoren, Schnellschlußströmungen und ähnlichen kritischen Umgebungen anwendbar sind, und die zur Bestimmung der Enthalpie, der Temperatur, der verschiedenen Drücke , der Oasgeschwindigkeit und -Zusammensetzung, des Grades des Ungleichgewichts, der Elektronen- und Ionentemperaturen und -dichten und dergleichen verwendet werden können.

Gekühlte Hochtemperatursonden unterscheiden sich beträchtlich entsprechend der speziellen Messungen und Umgebungsbedingungen, für die sie bestimmt sind, insbesondere sind die. enthalpie-raessenden Types wichtig, die alle auf den Prinzipien der Kalorimetrie beruhen, wobei die von dem SondenkUhlraittel abgeführte Wärme verwendet wird, um die Energie oder die Enthalpie einer gemessenen Menge eines zu beobachtenden bestimmten Gases zu ermitteln. Jede Sonde dieser Art entnimmt eine Probe des zu untersuchenden Gases. Bei Messungen der durchströmenden Menge der angesaugten Probe und der aus ihr durch das Kühlmittel entnommenen Energie kann die Enthalpie der Probe direkt bestimmt werden. (Bei den meisten derartigen Sondenbauarten ist eine Leermessung zur Trennung der Energie«die abgeführt wird, um das Äußere der Sonde zu kühlen, von der, die zur Kühlung der Gasprobe selbst verwendet wird, erforderlich.) In gleicher Welse kann die Zusammensetzung der gekühlten Gasprobe am Ende der Strömung mit Hilfe eines analytischen Instru* mentes, wie z.B. eines Chromatographen, bestimmt werden. Der Staudruck des Gases kann durch kurzzeitiges Absperren des Probenflusses durch die Sonde gemessen werden. Ein Beispiel für eine derartige gekühlte kalorimetrische Sonde und, ein Verfahren zur Messung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur mit einer derartigen Sonde 1st in dem U.S.-Patent 3 1Ö7 956 beschrieben.

Die vorliegende Erfindung sohafft eine verbesserte kalorimetrisoht Sonde zur Bestimmung und Messung der Temperatur und

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des Produktes der Temperatur und der Massenflußgeschwindigkeit von GasstrSisen alt Temperaturen im Bereich von I650⁰ C bis oberhalb von I65OO⁰ C (3OOO bis 3OOOO⁰ F) ohne die Notwendigkeit einer Eigenraeesung. Die Erfindung ergibt weiterhin unter Verwendung einer derartigen Sonde ein Steuersystem für Turbinenstrahltriebwerke, bei dem die Turbineneinlaßtemperatur oder das Produkt der Massenflufigeschwindlgkelt des Triebwerks und der TurbinenelnlaBtemperatur ohne zusätzliche Signalverarbeitung direkt gesteuert werden kann. Bei üblichen Systemen zur Steuerung entweder der TurbinenelnlaStemperatur oder des Produktes der MassenfluSgeschwindlgkeit des Triebwerkes und der Turbineneinlafitemperatur waren | bisher drei getrennte Vorrichtungen zur Messung des Druckes, des Flusses und der Temperatur erforderlich,und ein komplizierter Computer war erforderlich, um das Steuersignal zu liefern. Außerdem waren bei derartigen üblichen Systemen zur Messung der Temperatur verwendete Thermokreuze nicht zur Messung der hohen Temperaturen am Turbineneinlaß derartiger Triebwerke, wo es erforderlich 1st, die Temperaturmessung zu Steuerzweoken durchzuführen, geeignet.

Entsprechend ist es ein grundlegendes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur zu schaffen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine neuartige Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften von Gasen im Temperaturbereich von I650 bis über 165ΟΟ⁰ C (3OOO bis 30000⁰F) zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung 1st es, eine neuartige kalorimetrische Sonde zu schaffen.

Weiterhin ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur zu schaffen.

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Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine neuartige Vorriohtung zur Messung der Eigenschaften von Gasen mit Temperaturen im Bereich von 1650 bis über I65OO⁰ C (3OOO bis JOOOO⁰ P) zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Messung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur unter Verwendung einer neuartigen kalorimetrischen Sonde anzugeben.

Weiterhin 1st es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Vorrichtung zur Messung der Temperatur und des Produktes der Temperatur und der Massenflußgeschwindigkeit eines Gases mit hoher Temperatur zu schaffen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine neuartige Vorrichtung zur Messung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur zu schaffen, die eine kalorimetrische Sonde verwendet, die die Notwendigkeit einer Eigenmessung erübrigt*

Weiterhin ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges System für eine Verbrennungsmaschine, wie z.B. ein Turbinenstrahltriebwerk zu schaffen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein neuartiges Steuersystem für Verbrennungsmasohinen mit Betriebstemperaturen im Bereich von I650 bis Über 165OO⁰ C (jJOOQ bis 30000° P) zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung 1st es, ein neuartiges Steuersystem für ein Turbinenstrahltriebwerk zu schaffen, bei dem entweder die Turbinenelnlaßtemperatur oder das Produkt von Triebwerk-Massenflußgeschwindigkelt und Turbineneinlaßtemperatur ohne zusätzliche Signalverarbeitung direkt gesteuert werden kann. <

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Weiterhin ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Steuersystem für ein Turbinenstrahltriebwerk zu schaffen, bei dem keine getrennten Vorrichtungen zur Messung des Druckes, des Massenflusses und der Temperatur und kein komplizierter Computer zur Lieferung des resultierenden Steuersignals erforderlich sind.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine neuartige Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur zu schaffen, die Verwendung in schwierigen Umgebungen aushält.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine neuartige Vorrichtung zur Messung der Eigenschaften von Gasen mit hoher Temperatur zu sdiaffen, deren Bauweise einfach ist, die vergleichsweise billig herstellbar 1st und die zum dauernden genauen Betrieb geeignet 1st.

Weiterhin ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Steuersystem für Verbrennungsmaschinen zu schaffen, das vergleichweise einfach in der Konstruktion und relativ billig in der Herstellung ist und das ein Minimum an Wartung erfordert.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungebeispiele anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigent

Flg. 1 ein erfindungsgemäßee AusfUhrungsbeispiel, das zur Bestimmung der Turbinenelnlaßtemperatur eines Turbinenstrahltriebwerkes verwendet wirdj

Pig. 2 ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, das zur Messung dee Produktes aus der Turbinenein-

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laßtemperatur und der Triebwerks-Luftniassenflußgeschwindigkeit eines Turbinenstrahltriebwerkes verwendet wird;

Fig. 3 einen vergrößerten Aufriß der in den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 verwendeten neuartigen Sonde;

Fig. 4- eine schematische Ansicht eines anderen erfindungsgemäßen AusfUhrangsbeispiels, das aus einem Sfceuersystem unter Verwendung einer Sonde nach Fig. 3 besteht.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich, kurz gesagt, auf eine neuartige Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften eines Gases mit hoher Temperatur, die im allgemeinen einen Körper mit einem ersten Strömungsdurchlaß aufweist, durch den hindurch eine Oasprobe aufgenommen wird, wobei der Körper »inen zweiten Strömungsdurchl&ß zum Hindurchführen eines Kühlmittels aufweist, der in Wärmettbergangsbeziehung zur durch den ersten Strömungsdurchlaß fließenden Gasprobe steht, und wobei die Durchlässe Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnissen, Mittel zur thermischen Isolierung des in dem zweiten Strömungsdurchlaß fließenden Kühlmittels von der Umgebung des Körpers und Mittel zur Messung des Temperaturanstiegs des durch den zweiten Strömungsdurchlafl fließenden Kühlmittels aufweisen.

In einem bevorzugten erflndungagemäßen Ausführungsfeeispiel bestehen die Mittel zur thermischen Isolierung des in dem zweiten StrömungsdurohlaS fließenden Kühlmittel von der Umgebung des Körpers aus einem zwischen dem zweiten Strömungsdurohlaß und der Umgebung des Körpers angeordneten,dritten Strömungedurchlaß, der von, dem zweiten Strömungsdurohlaö

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thermisch isoliert ist· Weiterhin ist der erste Strömungsdurchlaß langgestreckt und weist an seinem einen Ende einen Oaseinlaß auf, der zweite Strömungsdurchlaß ist ringförmig und umgibt den ersten Strömungsdurchlaß, der dritte Strömungedurchlaß ist ringförmig und umgibt den zweiten Strömungsdurchlaß im Abstand, wobei die Dicke der Ringe des zweiten und dritten Strömungsdurchlasses ausgewählte Werte aufweist, wodurch die Wandtemperaturen an entsprechenden Punkten entlang der zweiten und dritten Strömungsdurchlässe gleich sind, wobei weiterhin die Mittel zur Erzielung eines festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses in dem Strömungsdurchlaß Düsen aufweisen, und wobei die Mittel zur Messung des Temperaturanstiegs des Kühlmittels in dem zweiten Strömungsdurchlaß im Einlaß und Auslaß des zweiten Strömungsdurchlasses angeordnete Thermokreuze umfassen.

In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungebeispiel dargestellt, das aus einem Sondenkörper 10 mit einer Inneren langgestreckten ringförmigen Hülse 11 und einer äußeren langgestreckten ringförmigen Hülse 12 besteht. Die innere Hülse 11 weist eine Innere zylindrische, einen Gasprobendurchlaß mit einem Einlaß 15 an dem vorderen Ende und einer gedrosselten Düse l6 an dem hinteren Ende festlegende zylindrische Wand IJ und eine äußere zylindrische, einen ringförmigen Strömungsdurchlaß 18 bildende Wand 17 auf. Der ringförmige , Strömungsdurchlaß 18 1st mit einer Vorderwand 19 und einer " zylindrischen, an ihrem vorderen Ende zurückgesetzt von der Vorderwand 19 des Strömungsdurchlassee 18 endenden Teilungswand 20 versehen. Der äußere Teil des Strömungsdurchlasses weist einen mit einer Strömungsversorgungsleitung 20 in Verbindung stehenden Einlaß 61 auf und der innere Teil des Strömungsdurchlasses 18 1st mit einem mit einer StrömungsrUckführleltung 22 in Verbindung stehenden Auslaß 21 versehen, wobei die StrömungsrUckführleitung 22 eine gedrosselte Düse 23 aufweist'.

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Die Süßere Hülse 12 1st von gleicher Konstruktion wie die innere Hülse 11 und umfaßt eine innere zylindrische Wand 24, eine äußere zylindrische Wand 25 und eine vordere Endwand 26, die einen Strömungsdurchlaß 27 darstellen. Der Strömungadurchlaß 27 ist mit einer zylindrischen Teilungswand 28 ver^ sehen, die an ihrem vorderen Ende zurückgesetzt von der vorderen Endwand 26 endet. Der innere Teil des Strömungsdurohlasses 27 weist einen mit einer Strömungsversorgungsleitung 30 in Verbindung stehenden Einlaß 29 auf, und der äußere Teil des Strömungsdurchlasses 27 ist asifc einem mit einer Strömungsrückführleitung 32 verbundenen Auslaß 31 versehen* wobei die Ströraungsrückführungsleitung 32 eine gedrosselte Düse 33 aufweist.

Damit ist zu erkennen, daß das durch dl© Leitung 20 zugeführte Strömungsmittel durch den EinlaB 61 und den äußeren Teil des Strömungsdurchlasses 18, um öae vorne angeordnete Ende der Teilungswand 20 und durch den inneren Teil des Strömungsdurchlasses 18, den Auelaß 21 und die gedrosselte Düse 23 fließt. Ein durch die Strömungsmittelnersorgungsleitung 30 eingeführtes Strömungsmittel fließt durch, den Einlaß 29 und den inneren Teil des Strömungs&urmiasses 27, um das vordere Ende der Teilungswand 28 und durch den äußeren Teil des Strömungsdurchlasses 27* den Auslaß 31 und die gedrosselte Düse 33.

Die Aufgabe des Strömungsdurchlasses lA ist die Aufnahme und Hindurchleitung einer Probe des zu untersuchenden Gases mit hoher Temperatur. Die innere Hülse 11 ist benachbart zum Strömungedurchlaß 14 angeordnet, so d*?.ß ein durch den Strömungsdurohlaß l8 fließendes Kühlmittel in Wärmetibertragungsbezlehung zur durch den Strömungsdurchlaß 14 fließenden Gasprobe steht. Die Aufgabe der äußeren Hülse 12 ist die thermische Isolierung der inneren Hülse 11 von der gasförmigen Um-

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BAD

gebung mit hoher Temperatur, in die die Sonde eingeführt wird. Für ideale Betriebsbedingungen der Sonde sollten die Temperaturen an entsprechenden Punkten der Wände 17 und 24 der inneren und äußeren Hülsen entlang ihrer gesaraten Länge gleich sein. Zur Sicherung solcher Bedingungen wird die äußere Wand 17 der Hülse 11 von der inneren Wand 24 der äußeren Hülse 12 radial mit Hilfe einer Anzahl von ring- ■ förmigen Abstandsstücken 34 auf Abstand gehalten, die einen ringförmigen Luftspalt 35 zwischen der inneren und der äußeren Hülse schaffen. Weiterhin werden beim Entwurf des Sondenkörpers die Dicken der Strömungsdurchlässe 18 und 27 so festgelegt, daß bei einer bestimmten einfach erhaltenen Bezugsbedingung Temperaturen an entsprechenden Punkten entlang der entgegengesetzten zylindrischen Wände 17 und 24 gleich sind. Der Isolierspalt 35 zwischen der inneren und der äußeren Hülse kann entweder ein Luftspalt oder eine Vakuumkammer sein. Weiterhin sind für einen zweckmäßigen Betrieb des Ausführungsbeispiels die gedrosselten Düsen 16, 23 und 33 vorgesehen, um festgelegt« Strömungsgesehwindlgfceitsverhältnisse der Strömungsflüsse in den Durchlässen 14, 18 und 27 zu schaffen.

Der Einlaß 61 und der Auslaß 21 des Strömungsdurchlassee 18 sind mit Thermokreuzen 36 und 37 versehen, die ein Millivolt-Ausgangssignal als Funktion des Temperaturanstiegs eines durch den Strömungsdurchlaß l8 der inneren Hülse 11 durchgeströmten Kühlmittels. Die Eeitungsdrähte für die Thermokreuze 36 und 37 sind mit einer Spannungsteilerschaltung zur Lieferung eines Ausgangssignals 0 verbunden, das im folgenden erläutert wird.

Flg. 1 zeigt eine Vorrichtung 38 zur Messung der Turbineneinlaßtemperatur eines Turbinenstrahltriebwerks 39· Das Triebwerk umfaßt eine übliche Triebwerksverkleidung 40, die eine

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Diffusorkammer 4l, einen Kompressor 42, eine Verbrennungskammer 4j, eine den Kompressor antreibende Turbine 44 und eine Abgasdüse 45 umgibt. Die Meßvorrichtung 38 umfaßt eine Sonde 10, deren Gasprobeneinlaß in dem Auslaß der Verbrennungskammer oder dem Einlaß der Turbine angeordnet ist, zwei Kühlmittelversorgungsleitungen 45, deren Einlaßenden an Kompressorauslaß angeordnet sind, und die mit den Strömungsversorgungsleitungen 20 und 30 zur Lieferung einer kontinuierlichen Luftkühlungsströmung in die Strömungsdurchlässe 18 und 27 der Sonde verbunden sind, und eine Spannungsteilerschaltung 47, die die Leitungsdrähte von den in dem Einlaß und dem Auslaß des Strömungsdurehlasses 18 der Sonde angeordneten Thermokreuzen36 und 27 einschließt. Wie es durch die gestrichelten Linien 46a in Fig. i dargestellt ist, kann der Einlaß der KUhlmittelvsrsorgungsleitungen 46a vor dem Kompressorausgang angeordnet sein. Die die Sonde verwendende und an einem Turbinenstrahltriebwerk 39 befestigte Meßvorrichtung 58 nach Fig. 1 kann zur Messung der Turbinen-einlaßtemperatur des Triebwerkes verwendet werden, wie es im folgenden beschrieben wird.

Das in Fig. 2 dargestellte AusfUhrungsbeispiel besteht aus einer Abänderung des AusfUhrungsbeispiels nach Fig. 1. Das AusfUhrungebeispiel naoh Fig. 2 enthält eine Vorrichtung zur Messung der Turbineneinlaßtemperatur und dee Produktes der Massenfl^ußgeschwindigkeit und der Turblneneinlaßtemperatur eines Turbinenstrahltriebwerkes 49· Ebenso wie das Triebwerk nach Fig. 1 umfaßt das Triebwerk 49 eine konventionelle Triebwerkverkleidung 50, die eine Diffusorfcammer 51, einen Kompressor 52, eine Verbrennungskammer 53, «ine den Kompressor antreibende Turbine 54 und eine Abgas düse 55 umgibt. Die Meßvorrichtung 48 umfaßt eine mit dem Oasprobenelnlaß 15 am Auslaß der Verbrennungskammer oder am Einlaß der Turbine liegende Sonde 10, zwei eine Pumpe 57 und die Strö-

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mungsversorgungsleitungen 20 und 30 verbindende Kühlmittel·» versorgungsleitungen 56, die einen kontinuierlichen Fluß eines Kühlmittels ergeben, das aus Treibstoff, öl, einer hydraulischen Flüssigkeit oder einer anderen Kühlflüssigkeit in den Strömungsdurchlässen 18 und 27 der Probe besteht, eine den Sondenkörper und den Pumpensumpf verbindende RückfUhrleitung 58 und ein mit den Leitungsdrähten der im Einlaß und Auslaß des StrÖmungsdurehlasses 18 der Sonde angeordneten Thermokreuze 36 und 37 verbundenes Ableseinstrument 59* Wenn ein geschlossenes Kühlmittelvsrsorgungssystem wie in Flg. 2 verwendet wird, kann die Einlaßtemperatur des in dem Strömungsdurchlaß l8 fließenden Kühlmittels auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, so daß die Meßvor- I richtung l8 zur Messung des Produktes aus der Turbineneinlaßtemperatur und der Triebwerksluft-Massenflußgesohwindlgkeit verwendet werden-s wie es später beschrieben wird.

Wie oben erwähnt, kann der Gasprofogneinlaß 15 der Sonde 10 entweder am Verbrennungskammerauslaß cder am Turbineneinlaß angeordnet sein, wo die Betriebstemperaturen des Triebwerkes am höchsten sind, Weiterhin ist es zxx beachten, ¹Sdaß die Sonde in diesen Bereichen so eingesetzt werden kann, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, oder die Sonde kann mit einer 90°-Biegung versehen wei'den, so daß ihr Einlaß 15 in dem Triebwerk strömungsauf wärt s gerichtet; ist. a

Die in Fig.l dargestellte Vorrichtung 38 kann zur Messung der Turbinenelnlaßteraperatur im Hinblick g.uf di@ folgende Auswertung verwendet werden. Weil die Massenflußrate durch das Triebwerk durch die gedrosselte Düse fcegrenzt ist (d.h., das örtliche Mach-Gliedisfc lediglich eine funktion der Fläche), 1st die Massenflußrate an jeder tatsächlichen Stelle innerhalb des Triebwerkes bei beliebigen Geschwindigkeiten durch:

- Vt_a/

gegeben. 1098U/1634

Dabei ist:

A_ β Fläche der Luftströmung (sq. ft.) a

P. = Gesamtdruok der Luftströmung (Ib./ft. )

a
T₄. * Oesamttemperatur der Luftströmung (⁰R oder ⁰F)

*a
M = Machzahl der Luftströmung R_ft « Gaskonstante (ft-lb./Ib-⁰F) ]f* = Verhältnis der spezifischen Wärmen

wobei A_a und f (M . ^»Xl ) Konstanten an jeder beliebigen Stelle sind.

Die Gas-Massenflußgeschwindigkeit durch eine gedrosselte Öffnung ist außerdem gegeben durch:

Vy /\" ^f <V V

ρ V / *p ^{v v}

wobei A und f (M , R ,y* ) ebenfalls Konstanten sind.

r Jb* ir ir

Somit 1st das Verhältnis des Massenflusses durch eine gedrosselte Sonde in dem Triebwerk an dem Ort der Sonde konstant, well die Sonde offensichtlich denselben Gesamtdruck uid dieselbe Gesamttemperatur antrifft, wie sie an der Stelle des Triebwerkes herrscht.

Als Folge des obenstehenden ist daher das Verhältnis der Massenflüsse einer am Kompressorauslaß (c) angeordneten zu einer am Turbineneinlaß (d) angeordneten gedrosselten Sonde:

^ -. (1+/O k

^wc

wobei M = Treibstoff/Luftverhältnis und

k * Konstante 1st.

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Unter diesen Umständen kann ein Energiegleichgewicht entlang der kalorimetrischen Probenhülse unter der Annahme, daß das Kühlmittel der kalorimetrischen Sonde nicht durch die Turbineneinlaßbedingungen außerhalb derSonde aufgeheizt wird, beschrieben werden:

dabei ist:

w_M = Massenflußgeschwindigkeit am Kompressorauslaß ° (lb/sec) |

^cP_rt = Spezifische Wärme bei konstantem Druck am Kompressorauslaß (lb/sec)

T
^cout ~ ^Sondenauslaßtemperatur am Kompressorauslaß

(⁰R oder ⁰P)
T

in ~ ^Sondeneinl^aßfc^emP^{eratur am} Kompressorauslaß (°R oder ⁰P)

°P_d = Spezifische Wärme bei konstantem Druck am Turbineneinlaß (lb/sec)

in ~ ^Sondenauslaßtemperatur am Turbineneinlaß

(⁰R oder ⁰P) ^

T
^dout ^{= Sondenauslaßtem}P^eratur am Turbinenauslaß

(⁰R oder ⁰P)

und wobei T_n ^ T. (Gesamttemperatur am Kompressorauslaß)

°in *3 ■
aufgrund der Wärmeübertragung der übertragungsleitung T_d β T_fc (Oesamttemperatur am Turbineneinlaß) und

in 4
T, ££ τ , aufgrund des Sondenentwurfs (der letzte Durch-

out out
lauf des Kühlmittels im Durchlaß 18 1st benachbart zum Durch laß 14- der Oaeprobe).

109814/1634 ·/·

Das Sondenausgangssignal C? ist proportional zu (T - T ]

°out ⁰In so daß ... „

■d

out

(es ist zu beachten, daß, weil T, (= T, ) im allgemeinen

in 4

viel zu hoch für eine Übliche Thermokreuzmessung ist, es erforderlich ist, daß W^Ar₀« 1 ist, was dadurch erreicht wird, daß die Kühlmittel-Durchlaßfläche wesentlich größer ist als die Oasprobenflache.)

Unter der Annahme T,

¹OUt

T ergibt sich:

^cout

out

^wd ⁰In ^wc

dj

out

^Wc^CP,

^wd°p

*out

Wenn nun angenommen werden kann, daß das Verhältnis der spezi fischen Wärmen C_n /c sich während des TrIabwerksbetriebe

^pd ^pc nicht wesentlich ändert, dann ist:

Vr

Ά -w

wobei k. » konstant (ic, « 1), wie ea oben erklärt wurde.

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"^:"'■ "¹V¹: ■= ■" ■-..:- ■«■■■■ ■■!!!■ .!υ-

Weil nun AL« 1 ist, ist:

k.

1 + k.

und mit Ic₁ << 1:

<^Tc * * V > ^out in

Somit ergibt sich, ausgangssignal:

k,

(T

'out

- v

- T_n ) ist, das Sonden-"in

(ι

oder

in

wobei kp eine Konstante ist.

Zur Messung von T. ist es daher lediglich erforderlich, eine

H
Spannungsteilerschaltung 47 zu verwenden, um das Verhältnis

zu erhalten, das mit Hilfe eines veränderlichen Widerstandes proportional zu/f modifiziert wird und zu der (niedrigen) SondenkUhlmittel-Einlaßteraperatur hinzuaddiert wird. Die Konstante kg wird bei der Eichung der Vorrichtung durch die Treibstoffsteuerstellung festgesetzt und T_ ist eine ein-

^cin fache Thermokreuzmessung einer niedrigen Temperatur.

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~ 16 -

Ee ist zu beachten, daß, obwohl das Eingangssignal des Treibst off/Luftverhältnisses wahrscheinlich ungenau ist (d.h, in der Größenordnung von ^ 10#) die gesamte Verteilung d©s#/2~ Ausdruckes lediglich in der Größenordnung von 2 oder 3 % 1st, so daß der mögliche Fehler bei T₄. aufgrund dieses Faktors

⁴
lediglich in der Größenordnung von i/4 % oder ungefähr 5,5 C (10° P) bei 1925° C (2500° F) ist.

Wenn die Sonde 10 mit einem Strömungsmittel gekühlt wird, dessen Strömungsgeschwindigkeit und Einlaßtemperatur konstant gehalten wird, wie in der Vorrichtung 48 nach Flg. 2₉ kann das gleiche Energiegleichgewioht folgendermaßen beschrieben werden!

WO (Ψ -Φ Ir=WG I φ ~Ψ Ί

öd * ο ο ' d ό * d ο '

^{c p}c ^cout ^cin ^{α p}d ^aout ^cout

- V Γ- V'in

Das Ausgangssignal ist wiederum:

_{t p}

w_ß c out in

°out °in ^wd °p.

1 +

^wc °ώ
^{0 p}c

wobei wiederum aus den gleichen vorher angegebenen Gründen

Außerdem kann w. » k_M (1 +M ) und o_ über typische

^{α w}a ' ^pd Steuerbereiche konstant gehalten werden. Damit ist*

./■ 1098U/163A

^wd

* ^T

Cc c > «* vic Cl wö^> ^(Td ^T

^cout ^cin ^wö °p ■ ^wc ^ep_ -out

^wo ^cP_d
Nun wird, well ——~—- in der Größenordnung von 0,02 ist,

⁰ Pc

ein typischer Viert ζ in der Kitt© des Steuerberelchs ausgewählt (d.h. ein durchschnittlicher \hs7?t von w_d), und damit ist mit einem geringen Fehler ra.it ξ -= konstant und unter Berücksichtigung, daß T_n << T. und konstant istt

^öin ^aout

(T₀ - τ ) *. —-ä (i .i} et . τ )

¹ in s p_c out in

(T - T ) ^ k w_d (T_d ).- 1% ·■ ^cout ⁰In * ^a ^aout "in

wobei k-₅ konstant 1st.

Damit ist mit guter Genauigkeit

(T ' - T ) I

^Vf

out K₃ K₃ o

ί* T₀

₊ in

wobei wiederum

T. £2 ki. · CT* . + k

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.18 -

ist, wenn ein Wert /*, ungefähr in der Näh© des St©uerb@~ reiche ausgewählt wird, wobei kj, und Hc₅. angenähert konstant * sind. Damit ist das Produkt aus der Massanflußgeschwindigkeit und der Turblnenalnlaßtemperatur ©ine linear© Funktion des Sondenausgangssignals, das auf dsra Äbl@s©instoument 59 angezeigt wird.

Das Sondenausgangssignal tf kann verwendet werden, um einen elektrisch betätigten Mechanismus zur Steuerung der Treibstoff Versorgung in die Verbrennungskammer eines Triebwerks zu regulieren, wie es in dem Steuersystem nach Fig« ;J dargestellt ist. Das Steuersystem besteht aus einer Meßvorriohtung 60, die gleich den vorher beschriebenen Meßvorrichtungen 38 und 48 sein kann, aus einem ÜblichenVergleichen öl, einem Verstärker 62 und einem Hubmagneten 63, der ein Ventil 64 in der Treibstoffversorgungsleitung 65 des Triebwerks betätigt. Der Einlaß 15 der Sonde 10 ist im Verbrennungskammerauslaß oder dem Turbineneinlaß angeordnet, wie dies in den Flg. 1 und 2 dargestellt ist und die Sonde wirkt zur'Erzeugung eines Ausgangssignals 0* in der Oröflenordnung von Millivolt, das sine Punktion der Turbinenelnlaßteiaperatur ist. Das Ausgangssignal der Sonde wird zusammen mit dem den Einstellungen in verschiedenen Betriebsbedingungen, wie Energiepegel, Schub, usw. entsprechenden Eingangssignal der Bedienungsperson in den Vergleiche 61 eingespeist. Der Vergleicher gibt ein Ausgangssignal ab, das in dem Verstärker 62 zur Betätigung des die Ventilating« einstellenden Hubmagneten 63 verstärkt wird. Es ist. daher ku erkennen, daß der von dem Steuersystem nach Fig^ 4 aa die Verbrennungskammer gelieferte Treibstoff eine Funktion der Temperatur am Turbineneinlaß ist, wie sie von der Sonde 10 der Heßvorrichtung 60 abgetastet wird,und des Einstell-Eingangssignals der Bedienungsperson an den Vergleioher 1st. Das Triebwerk wird direkt mit Hilfe eines einfachen Steuersystems betrieben, wodurch aufwendige Fühler- und Meßgeräte nicht erforderlich

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sind, die sonst einen kompliziertem Computer zur Erzeugung eines Steuersignals an das Treibstoffvsr-sorgungssystem des Triebwerkes erfordern würden.

Die Sonde 10 ist vorzugsweise aus Kupfer hergestellt, obwohl sie genauso gut aus rostfreiem Stahl oder Nickel hergestellt sein kann. Die Wärmeübertragung forde^nmgan würden normalerweise alle Entwurfs-Kennwerte der Sonde fastlfegen, einschließ lich der Durchlaßabmessungen, die so klein t?ie 0,04 ram (0,0015 Zoll) sein können, die Wands-t?Irkeii, die so klein wie 0,08 mm {0,002 Zoll) sein können und äi@ Herstellungsverfahren, ebenso wie die allgemeine Sondenaussbildung.

Aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung ist es ersichtlich, daß eine Anzahl von Abänderungen* Anpassungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung für den Fachmann möglich sind. Es sollen jedoch alle derartigen Abänderungen, die nicht vom Grundgedanken der Erfindung abweichen, als innerhalb des Rahmens der Erfindung betrachtet werden, der lediglich durch die beigeflisten Pettatansprliche begrenzt ist.

Patentansprüche 8

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Claims

Patentansprüche

1. Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften von Gasen mit hohen Temperaturen, gekennzeichnet durch einen Körper (10) mit einem ersten Strömungsdurchlaß (14) zum Durchleiten einer Gasprobe, wobei der Körper (10) einen zweiten Strömungsdurchlaß (18) zum Hindurchführen eines in

Wärmeübertragungsbeziehung zu der durch den ersten Strömungs?- . ,7 aufweist

durchlaß (14) fließenden Gasprobe stehenden Kühlmittels^ und wobei die Durchlässe (14, 18) Mittel (16, 23) zur Erzielung von festgelegten Strömungsgeschwindigteeitaverhältnissen, Mittel (354, 12) zur thermischen Isolierung des in dem zweiten Strömungsdurchlaß (l8) fließenden Kühlmittels von der Umgebung des Körpers (10) und Mittel (36, 37) zur Messung des Temperaturanstiegs des durch den zweiten StrömungsdurchXaß (18) fließenden Kühlmittels aufweisen.

2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Strömungsdurchlaß (14) lang» gestreckt 1st und einen Gaseimlaß (15) an seinem einen Ende aufweist, und daß der zweite Strömungsdurchlaß (l8) ringförmig ist und den ersten Strömungsdurchlaß (14) umgibt.

3. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel (16, 23) zur Erzielung von festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnissen in den Strömungsdurchlässen (14, l8) Düsen (Ιό, 23) aufweisen.

4. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (36, 37) zur Messung des

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Temperaturanstiegs des Kühlmittels im Einlaß und Auslaß des zweiten Strömungsdurohlassen (18) angeordnete Thermokreuze >* !57) aufweisen.

5. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsdurchlässe (14, 18) sich miteinander erstrecken.

6. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) aus Metall besteht, daß g der erste Strömungsdurchlaß (14) langgestreckt ist und einen Oaseinlaß (15) an seinem einen Ende aufweist, daß ferner der zweite Ströraungsdurchlaß (18) ringförmig ist und den ersten Strömungsdurchlaß (14) umgibt, daß die Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnissen in den Strömungsdurchlässen (14, 18) Düsen (16, 23) aufweisen und daß die Mittel zur Messung des Temperaturanstiegs des Kühlmittel im Einlaß und Auslaß des zweiten Strömungsdurchlasses (l8) angeordnete Thermokreuze (356, 37) aufweisen.

7· Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften eines Oases mit hoher Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper (10) mit einem ersten Strömungsdurch- ™ laß (14) zum Hindurchführen einer Oasprobe vorgesehen ist, daß dieser Körper einen zweiten Strömungsdurchlaß (18) zur Zirkulation eines in Wärmeübertragungsbeziehung mit der durch den ersten Strömungsdurchlaß (14) fließenden Oasprobe stehenden Kühlmittels aufweist, daß ferner dieser Körper einen dritten, zwischen dem zweiten Strömungsdurchlaß (l8) und der Umgebung dee Körpers angeordneten dritten Strömungsdurohlaß (27) zur thermischen Isolierung des in dem zweiten Strömungadurohlaß (18) fließenden Kühlmittels von der Umgebung aufweist, und daß die Strömungsdurchläsee (14, 18, 27) Mittel (16, 2},

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zur Erzielung von festgelegten Ströraungsgesehwindigkeitsver-« hältnissen und Mittel (36* 37) zur Messung des -Temperaturanstiege dee in dem zweiten Strömungsdurohlaß (18) fließenden Kühlmittels aufweisen.

8. Sonde nach Anspruch 7> dadurch g e k e η η -. ζ ei c h η β t , daß der Körper (10) aus Metall besteht.

9. Sonde nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnissen in den Strömungsdurchlässen (14, 18_S 27) Düsen (16, 23, 33) aufweisen.

10. Sonde nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Messung des Temperaturanstiegs des Kühlmittels im Einlaß und Auslaß des zweiten Strömungsdurchlasses (18) angeordnete Therrnokreuze (36, 37) aufweisen.

11. Sonde nach Anspruch 7* dadurch g e k e η η - ζ β i c h η e t , daß der zweite Strßmungsdurchlaß (l8) von dem dritten Strömungsdurchlaß (27) thermisch isoliert 1st.

12. Sonde nach Anspruch "J₉ dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Körper (10) mit Zwischenstücken zwischen dem ersten (14) und zweiten (18) Strömungsdurchlaß versehen ist.

13· Sonde nach Anspruch 7# dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) mit einem Zwischenstück zwischen dem ersten und zweiten Strömungsdurchlaß versehen 1st und daß die Querschnitte des zweiten und dritten Strömungsdurchlassee ausgewählte Werte aufweisen, so dad die Wandtemperaturen an entsprechenden Punkten entlang der zweiten und dritten StrÖmungadurchlKsse gleich sind.

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14. Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet s daß der erste Strömungsdurchlaß (14) langgestreckt ist und einen Gaseinlaß (15) an seinem einen Ende aufweist, daß der zweite Strömungsdurchlaß (18) ringförmig ist und den ersten Strömungsdurchlaß (14) umgibt,und daß der dritte Strömungsdurchlaß (27) ringförmig ist und den zweiten Strömungsdurchlaß (18) mit Abstand umgibt.

15o Sonde zur Bestimmung der Eigenschaften eines Gases mit hoher Temperatur nach Anspruch 14* dadurch gekennzeichnet, daß die Stärken der Ringe des zweiten und dritten Strömungsdurchlasses ausgewählte Werte aufweisen, so daß Wandtemperaturen an entsprechenden Funkten entlang des zweiten und dritten Strömungsdurchlasses gleich sind.

16. Sonde nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungsgesehwindigkeitsverhältnissen in den Strömungsdurchlässen (14, 18, 27) Düsen (16, 23, 33) aufweisen.

17. Sonde nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Messung des Temperaturanstiegs des Kühlmittels in dem zweiten Strömungsdurchlaß (l8) im Einlaß und Auslaß des zweiten Strömungsdurohlasses (18) angeordnete Thermokreuze (36, 37) aufweisen.

18. Sonde nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet , daß der Körper (10) aus Metall besteht, daß der Körper mit einem Zwischenstück zwischen dem ersten und zweiten Strömungsdurchlaß versehen ist, daß die Querschnittsflächen des zweiten und dritten Strömungsdurchlasses ausgewählte Werte aufweisen, so daß die Wandtamperaturen an entsprechenden Punkten entlang des zweiten und dritten Strömungs-

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durchlasaes gleich sind« daß die Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungsgesohwlndigkeitsverhältnissen in den Strömungsdurchlässen Düsen aufweisen und daß die Mittel zur Messung des Temperaturanstieges des Kühlmittels im Einlaß und Auslaß des zweiten Strömungsdurchlasses angeordnete Thermokreuze aufweisen.

19· Sonde nach Anspruch 7$ dadurch g e k e η η zeichnet, daß der erste Ströraungsdurchlaß (14) lang» gestreckt ist und einen Gaseinlaß (15) an seinem einen Ende aufweist, daß der zweite Strömungsdurchlaß (l8) ringförmig ist und den ersten Strömungsdurchlaß (14) umgibt, daß der dritte Strömungsdurchlaß (27) ringförmig ist und den zweiten Strömungsdurchlaß (18) im Abstand umgibt« daß die Stärken der Ringe des zweiten und dritten Ströraungsdurchlasses aus» gewählte Werte aufweisen, so daß die Wandtempusraturen an entsprechenden Punkten entlang des zweiten und dritten Strömungsdurchlasses gleich sind, daß die Mittel zur Erzielung eines festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsver'hältnisses in den Strömungsdurchlässen Düsen umfassen, und daß die Mittel zur Messung des Temperaturanstieges des Kühlmittels in dem zweiten Ströraungsdurchlaß im Einlaß und Auslaß des zweiten Sfcrömungsdurchlasses angeordnete Thermokreuze aufweisen.

20. Vorrichtung zur Messung von vorgegebenen Eigenschaften eines Oases mit hoher Temperatur, dadurch gekennzeichnet, C&Q eine in eine zu beobachtende gasförmige Umgebung mit hoher Temperatur einsetzbare Sonde vorgesehen ist, daß die Sonde einen Kbrper mit einem ersten Strömungsdurchlaß zur Hindurchführung einer Gasprobe aufweist, daß der Körper einen zweiten Strömungsdurchlaß zum Hindurchleiten eines in WärmeUbertragungsbeziehung _vzu der durch den ersten Strömungsdurchlaß fließenden Gasprobe stehenden Kühlmittels aufweist, daß die Durchlässe Mittel zur Er-

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zielung von festgelegten Strömungsgeschwindlgkeitsverhältnissen, Mittel zur thermischen Isolierung des in dem zweiten Strömungsdurchlaß fließenden Kühlmittels von der gasförmigen Umgebung, aus im Einlaß und Auslaß des zweiten Strömungsdurchlasses angeordneten Thermokreuzen bestehende Mittel zur Messung des Temperaturanstieges des Kühlmittels, mit der Sonde zur Zuführung des Kühlmittels an den zweiten Strömungsdurchlaß der Sonde verbundene Mittel, und eine mit den Thermokreuzen verbundene Spannungsteilerschaltung aufweisen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß der erst© Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers langgestreckt ist und einen Oaseinlaß an seinem einen Ende aufweist, daß der zweite Strömungsdurchlaß des Sondenkörpere ringförmig ist und den ersten Strömungsdurchlaß umgibt und daß die Mittel zur Erzielung eines festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsvarhältnlsses in den Strömungsdurchlässen des Sondenkörpers Düsen aufweisen.

22. Vorrichtung zur Messung vorgegebener Eigenschaften eines Gases mit hoher Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß eine in eine zu beobachtende gasförmige Umgebung mit hoher Temperatur einsetzbare Sonde vorgesehen " ist, daß diese Sonde einen Körper mit einem ersten Strömungsdurchlaß zur HindurchfUhrung einer öisprobe aufweist, daß der Körper einen zweiten Strömungaö.urohlaß zur Hindurchführung eines in Wärmeübartragungsbeziehung mit der durch den ersten Strömungsdurchlaß fließenden Gasprobe stehenden Kühlmittels aufweist, daß der Körper einen dritten, zwischen dem zweiten Strömungedurchlaß und der gasförmigen Umgebung angeordneten dritten Strömungsdurchlaß zur thermischen Isolierung des in dem zweiten Strömungsdurohlaö fließenden Kühl-

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mittels von der gasförmigen Umgebung aufweist, daß die Strömungsdurchlässe Mittel zur Erzielung von festgelegten Stroniungsgesohwindigkeitsverhaltnissen, erste, mit der Sonde zur Zuführung eines Kühlmittels an den zweiten Ströimmgsdurchlaß des Sondenkörpers verbundene Mittel,zweite« mit der Sonde zur Zuführung eines Kühlmittels an den dritten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers verbundene Mittel, im Einlaß und Auslas des zweiten StrÖmungsdurchlasses angeordnete Thermokreuze aufweisende Mittel zur Messung des Temperaturanstieges des Kühlmittels und eine mit den Thermo« kreuzen verbundene Spannungsteiierschalfeung aufweisen»

22. Vorrichtung nach. Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Erzielung eines festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses in den Strömungsdurchlässen Düsen aufweisen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers thermisch von dem dritten Strömungsdureh·» laß des Sondenkörpers isoliert ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch g e P. kennzeichnet, daß der erste Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers langgestreckt ist und einen Oaseinlaß an seinem einen Ende aufweist, daß der zweite Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers ringförmig ist und den ersten Strömurigsdurohlaß umgibt, und daß der dritte Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers ringförmig ist und den sweiten Strömungsdurch™ laß mit Abstand umgibt.

26. Vorrichtung zur Messung vorgegebener Eigenschaften eines Gases mit hoher Temperatur naoh Anspruch £0,

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dadurch gekennzeichnet , dßß die mit der Sonde zur Zuführung des Kühlmittels an den zweiten Strömungsdurchlaß der Sonde verbundenen Mittel so wirken, daß die Einlaßtemperatur des an den zweiten Strömungsdurchlaß gelieferten Kühlmittels auf einer vorgegebenen konstanten Temperatur gehalten wird.

27-.' Steuersystem für ein Turbinentriebwerk mit

einem Kompressor, einer Verbrennungskammer, einer Turbine und elektrisch betätigten Mitteln zur TreibstoffVersorgung der Verbrennungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sonde vorgesehen ist, die einen Körper mit einem

ersten Strömungsdurchlaß zur Hindurchleitung einer Gasprobe ™ aus einem ausgewählten Bereich des Triebwerkes, der den Verbrennungskammer-Auslaß und den Turbinen-Einlaß einschließt, aufweist, daß der Körper einen zweiten Strömungsdurchlaß zur Hindurchleitung eines in Wärmeübertragungsbeziehung zur durch den ersten Strömungsdurchlaß fließenden Gasprobe stehenden Kühlmittels aufweist, daß die Durchlässe Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnissen und Mittel zur thermischen Isolierung des in dem zweiten Strömungsdurchlaß fließenden Kühlmittels von dem ausgewählten Bereich, mit der Sonde zur Zuführung eines Kühlmittels an den zweiten Strömungsdurchlaß verbundene Mittel und eine elektrische, mit den elektrisch betätigten Mitteln | zur Treibst@ffversorgung an die Verbrennungskammer in Verbindung stehende elektrische Versorgungsschaltung umfassen, wobei die elektrische Versorgungsschaltung auf den Temperaturanstieg in dem zweiten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers ansprechen, um die an die elektrisch betätigten Mittel gelieferte Spannung entsprechend zu ändern, wodurch die Treibstoffversorgung an die Verbrennungskammer geregelt wird.

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28. Steuersystem für ein Turbinentriebwerk mit einem Kompressor, einer Verbrennungskammer, einer Turbine und elektrisch betätigten Mitteln zur TreibstoffVersorgung an die Verbrennungskammer nach Anspruch 2?_s. dadurch gekennzeichnet , daß die elektrische Yersorgungs«* schaltung Mittel zur selektiven Veränderung des Eingangssignals für die elektrisch betätigten Mittel aufweist.

29· Steuersystem nach Anspruch 27* dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Sonde zur Zuführung eines Kühlmittels an dem zweiten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers verbundenen Mittel einen an einem Ausgewhälten Bereich des Triebswerks, der* den Einlaß und Auslaß des Kompressors umfaßt, angeordneten Einlaß zur Aufnahme von unter Druck stehendem Gas als Kühlmittel aufweisen, das durch den zweiten Strömungsdurchlaß des Sond®nkörpers hindurchzirkulieren soll.

Steuersystem nach Anspruch 27* dadurch gekennzeichnet ,. daß die mit der Sonde zur Zuführung eines Kühlmittels an den zweiten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers verbundenen Mittel aus einem geschlossenen Strömungskreis unter Einschluß einer Fumpe bestehen.

21. Steuersystem nach Ansprach 27, dadurch gekennzeichnet , daß die auf den Temperaturanstieg in dem zweiten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers ansprechenden Mittel im Einlaß und Auslaß des zweiten Strömungsdurchlass es des Sondenkörpers angeordnete Thermokreuze umfass en.

2Ö. Steuersystem nach Anspruch 27, dadurch g e kennzeichnet, daß die Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungegeschwindigkeitf/erhältnlssen In den

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Strömungsdurchlässen Düsen aufweisen.

Steuersystem nach Anspruch 27* daduroh gekennzeichnet , daß der erste Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers langgestreckt ist und einen GaseinlaS an seinem einen Ende aufweist, und daß der zweite Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers ringförmig 1st und den ersten Strömungsdurchlaß umgibt.

jj4. Steuersystem für ein Turbinentriebwerk mit einem Kompressor, einer Verbrennungskammer, einer Turbine und elektrisch betätigten Mitteln zur Treibstoffversorgung an die Verbrennungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sonde vorgesehen ist, die einen Körper mit einem ersten Strömungsdurchlaß zum Hindurchleiten einer Gasprobe aus einem ausgewählten Bereich des Triebwerkes, der den Verbrennungskammer-^Auslaß und den Turbinen-Einlaß einschließt, aufweist, daß der Körper einen zweiten Strömungsdurchlaß zum Hindurchleiten eines in Wärmeübertragungsbeziehung mit der durch den ersten Strömungsdurehlaß fließenden Gasprobe stehenden Kühlmittels aufweist, daß der Körper einen dritten, zwischen dem zweiten Strömungsdurchlaß und dem ausgewählten Bereich angeordneten dritten Strömungsdurchlaß zur thermischen Isolierung des durch den zweiten Strömungsdurchlaß fließenden Kühlmittels von dem ausgewallten Bereich aufweist, daß die Strömungsdurchlässe Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnissen, erste, mit der Sonde verbundene Mittel zur Zuführung eines Kühlmittels an den zweiten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers verbundene Mittel, zweite, mit der Sonde zur Zuführung eines Kühlmittels an den dritten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers verbundene Mittel und eine elektrische, mit den elektrisch betätigten Mitteln zur TreibstoffVersorgung an die Verbrennungskammer verbundene Versorgungsschaltung umfassen, wobei die

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elektrische Versorgungsschaltung auf den Temperaturanstieg Im zweiten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers ansprechende Mittel zur entsprechenden Veränderung der an die elektrisch betätigten Mittel angelegten Spannung umfassen, wodurch die Treibstoffvereorgung an die Verbrennungskammer geregelt wird.

35· Steuersystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet« daß die elektrische Versorgungssohaltung Mittel zur selektiven Veränderung des Eingangssignals für die elktrisch betätigten Mittel umfaßt.

36. Steuersystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Sonde zur Zuführung eines Kühlmittels an den zweiten und dritten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers verbundenen Mittel Einlasse aufweisen, die in einem ausgewählten Bereich des Triebwerkes, ; der den Einlaß und Auslaß des Kompressors einschließt, zur Aufnahme von unter Druck stehendem Gas als Kühlmittel angeordnet sind, das durch den zweiten und dritten Strb*nmngs~ durchlas des Sondenkörpers hindurchgeführt werden soll.

37· Steuersystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Sonde zur Zuführung eines Kühlmittels an den zweiten und dritten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers verbundene Mittel aus einem geschlossenen Strömungekreis unter Einschluß einer Pumpe bestehen.

38. Steuersystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Temperaturanstieg im zweiten Strömungsdurchlaß des Sondenkörpers ansprechenden Mittel im Einlaß und Auslaß des zweiten Ströraungadurchlaiises des Sondenkörpers angeordnete Thermokreuze umfassen.

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29. Steuersystem nach Anspruch j54, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzielung von festgelegten Strömungsgeschwindigkeitsverhältnissen in den Strömungsdurchlässen Düsen umfassen.

40. Steuersystem nach Anspruch 34, dadurch ge* kennzeichnet« daß der erste Strömungsdurchlaß
des Sondenkörpers langgestreckt ist und einen Gaseinlaß an seinem einen Ende aufweist, daß der zweite Strömungsdurohlaß des Sondenkörpers ringförmig ist und den ersten Strömungsdurchlaß umgibt und daß der dritte Strömungsdurchlaß
des Sondenkörpers ringförmig 1st und den zweiten Strömung^- λ durchlaß mit Abstand umgibt.

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