DE970261C

DE970261C - Aufnahmegeraet fuer die Temperatur stroemender Gase

Info

Publication number: DE970261C
Application number: DEV8364A
Authority: DE
Inventors: Jiri Schneller; Stanislav Styblo
Original assignee: VYZK USTAV TEPELNE TECHNIKY
Current assignee: VYZK USTAV TEPELNE TECHNIKY
Priority date: 1955-01-25
Filing date: 1955-01-25
Publication date: 1958-09-04
Also published as: CH329423A; FR1119939A; GB788319A

Description

Beim Regeln in Abhängigkeit von der Temperatur bzw. beim Messen der Temperaturen von Gasen, welche mit großen Geschwindigkeiten streb men oder bei denen sich Geschwindigkeit, Druck oder Temperatur (oder auch einige weitere Parameter gleichzeitig) mit der Zeit ändern, müssen besondere temperaturmessende Aufnahmegeräte verwendet werden. Ein in das strömende Gas eingeführtes Meßgerät kann allgemein jede Temperatur aufnehmen, welche zwischen der Gesamttemperatur und der statischen Temperatur liegt. Der Wertunterschied zwischen der vom Gerät angegebenen Temperatur und der statischen Temperatur ist im allgemeinen von der Strömungsgeschwindigkeit, den Zustandsgrößen des Gases und von der Art des Umfließens der aktiven Teile des temperaturmessenden Gerätes abhängig.
Die Erfindung betrifft eine besondere Konstruktion eines absaugenden Widerstandsgerätes, welches die verläßliche Bestimmung der Gesamttemperatur eines strömenden Gases bzw. die Regelung in Abhängigkeit von ihr auch bei bedeutenden Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit unabhängig vom Zustand des gemessenen Gases gestattet.
Zu diesem Zweck ist die Verwendung sogenannter sonischer Thermoelemente bekannt. In der Mitte einer Düse, durch welche das zu messende Gas mit Schallgeschwindigkeit gesaugt wird, ist eine winzige Thermozelle als Fühlglied angebracht. Solche sonischen Thermoelemente weisen zahlreiche Nachteile auf, welche die Benutzung von Thermozellen als Meß- bzw. Fühlelement erschweren (kalte Verbindung, unstabile Lage der Thermozelle im heftigen Gasstrom, sehr schwer verstärkungsfähige elektromotorische Kräfte von ganz niedriger Spannung u. dgl.). Es ist auch bereits bekannt, statt eines Thermoelementes ein Widerstandsthermometer zu verwenden. Durch den Gegenstand der Erfindung werden nun die Schwierigkeiten hinsichtlich Wirkungsweise und Aufbau, welche insbesondere in der Unterbringung des Widerstands-Meßeiementes beruhen, da''s viel voluminöser ist als die winzige Thermozelle, behoben.
Das als Widerstandsglied eines Widerstandsthermometers ausgebildete Fühlelement wird nämlich erfindungsgemäß im Gehäuse des Aufnahmegerätes vor einer sonischen Düse derart untergebracht, daß es vom abgesaugten Gas intensiv umspült wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung weiter erläutert. I ist das Gehäuse des Aufnahmegerätes, 2 das Meß- bzw. Fühlelement des Widerstandsthermometers, 3 die Stabilisierdüse und 4 ein Diffusor. Durch die Düse 3 wird das Gas mit der kritischen Geschwindigkeit (Schallgeschwindigkeit) in der Pfeilrichtung abgesaugt. Der Diffusor 4 ist an die Düse 3 angeschlossen, wodurch es möglich wird, die kritische Geschwindigkeit in der Düse bei minimalem Druckabfall zu erzielen. Durch geeignete Wahl des Querschnittsverhältnisses in der Düse und im Gehäuse des Aufnahmegerätes kann die erforderliche Umspülungsintensität erreicht werden. Das derart angeordnete Gerät nimmt eine Temperatur wahr, welche eine einfache und eindeutige Funktion der Gesamttemperatur darstellt, unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit und dem Zustand des Gases an der Stelle, an welcher das Gerät angebracht wird. Die aufgenommenen Impulse sind ohne Schwierigkeiten verstärkbar. Einen Vorzug des erfindungsgemäßen Gerätes bilden auch die sehr kleinen Zeitkonstanten, denn das Fühlelement wird vom Gas umspült, das mit einer sehr großen Geschwindigkeit strömt. Eine bedeutende Verminderung der Zeitkonstante des Gerätes wird durch Verwendung eines Fühlelementes von kleiner Masse und großer Oberfläche, gegebenenfalls von großer Wärmeleitfähigkeit erzielt.
Der Erfindungsgegenstand hat große Bedeutung als Temperaturaufnahmegerät für genau und rasch reagierende Meß- bzw. Regelsysteme, wo es sich wegen seiner Empfindlichkeit und sehr kleinen Zeitkonstante vorteilhaft geltend machen kann. Es ist sehr günstig, daß die oben angeführten Vorteile im Zusammenhang mit einem Widerstandsthermometer erzielt werden, das wegen seiner typischen Eigenschaften beinahe ausschließlich bei Regulier- bzw.
Registriersystemen verwendet wird, da es keinen betrieblich unzuverläßlichen Gleichstromverstärker, gegebenenfalls kein empfindliches Indikationsgerät braucht.

Claims

PATENTANSPRUCH: Aufnahmegerät für die Temperatur strömender Gase, dessen Fühlelement das Widerstandsglied eines Thermometers bildet und welches mit einer Stabilisierungsdüse mit kritischem Durchfluß versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das vom abgesaugten Gas intensiv umspülte Widerstandsglied (2) im Gehäuse (I) des Gerätes vor der Stabilisierungsdüse (3) mit kritischem Durchfluß angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: H. Pfriem: »Forschung auf dem Gebiete des Ingenieurwesens«, Bd. 7 cm936), S. 85 bis 92; F. Lieneweg: »Temperaturmessung«, 1950, S. I69 bis I85.