RU2655734C1 - Многозонный термопреобразователь - Google Patents
Многозонный термопреобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655734C1 RU2655734C1 RU2017119003A RU2017119003A RU2655734C1 RU 2655734 C1 RU2655734 C1 RU 2655734C1 RU 2017119003 A RU2017119003 A RU 2017119003A RU 2017119003 A RU2017119003 A RU 2017119003A RU 2655734 C1 RU2655734 C1 RU 2655734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubular body
- temperature
- tubular
- distance
- gas flow
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910000809 Alumel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 11
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области газовой динамики и может быть использовано для измерения поля температуры газового потока, движущегося с большой скоростью, в частности, в газотурбинных установках и в стендовых системах. Известный многозонный термопреобразователь, содержащий не менее трех кабельных термопар в виде рабочих спаев термоэлектродов, каждая из термопар установлена в защитный чехол и соединена в сборку, закрепленную на кронштейне, при этом каждый последующий рабочий спай отстоит от предыдущего на одинаковом расстоянии, по предложению для измерения поля высокотемпературного газового потока он снабжен дополнительными трубчатыми корпусами, каждая кабельная термопара в защитном чехле заключена в трубчатый корпус, корпуса последовательно соединены в одной плоскости в сборку, а на боковой поверхности каждого трубчатого корпуса в месте расположения рабочего спая выполнены отверстия по направлению потока газа, при этом отношение расстояния между отверстиями к диаметру трубчатого корпуса равно 3-7, а расстояние между защитным чехлом термопары и трубчатым корпусом не более 0,3 мм. Трубчатые корпуса со стороны рабочего спая могут быть заглушены, термопреобразователь в качестве кабельных термопар содержит спаи в виде хромель-алюмелевых термоэлектродов, а трубчатые корпуса выполнены из стали 23ХН18 или ХН78Т. Технический результат - расширение высокотемпературного интервала измерений до температуры 1450°С, повышение точности измерений, увеличение срока безотказной работы свыше 2 лет при многократном использовании для измерения поля температур высокотемпературного газового потока. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области газовой динамики и может быть использовано для измерения поля температуры газового потока, движущегося с большой скоростью, в частности, в газотурбинных установках и в стендовых системах.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения по технической сущности и достигаемому результату является известный многозонный термопреобразователь, содержащий не менее трех кабельных термопар в виде рабочих спаев термоэлектродов, каждая из термопар установлена в защитный чехол и соединена в сборку, закрепленную на кронштейне, при этом каждый последующий рабочий спай отстоит от предыдущего на одинаковом расстоянии.
/ТП 0199 (многозонные термопреобразователи) - ООО "Биакс"
http://biaksnn.ru/tp-O 199-mllogozollllye- termopreobrazovateli/ 26.01.2017 16:08:27/
Недостатком известного термопреобразователя (с кабельными термопарами типа КТХА, КТНН) является нестабильность измерения из-за их недостаточного интервала устойчивого измерения при высоких температурах. Это справедливо в случае использования известного термопреобразователя при измерении температуры газового потока, движущегося с большой скоростью в газотурбинных установках, где температура потока достигает температуры до 1400°С. Точность и достоверность измерения снижается, стойкость неохлаждаемого термопреобразователя становится незначительной, повторное использование его затруднительно.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке неохлаждаемой гребенки термопар для измерения поля температур высокотемпературного газового потока, движущегося с большой скоростью на выходе из камеры сгорания газотурбинной установки.
Ожидаемый технический результат - расширение высокотемпературного интервала измерений, увеличение точности измерений, повышение срока службы, за счет возможности многократного использования для измерения поля температур газового потока на выходе из камеры сгорания.
Ожидаемый технический результат достигается тем, что известный многозонный термопреобразователь, содержащий не менее трех кабельных термопар в виде рабочих спаев термоэлектродов, каждая из термопар установлена в защитный чехол и соединена в сборку, закрепленную на кронштейне, при этом каждый последующий рабочий спай отстоит от предыдущего на одинаковом расстоянии, по предложению, для измерения поля высокотемпературного газового потока, он снабжен дополнительными трубчатыми корпусами, каждая кабельная термопара в защитном чехле заключена в трубчатый корпус, корпуса последовательно соединены в одной плоскости в сборку, а на боковой поверхности каждого трубчатого корпуса в месте расположения рабочего спая выполнены отверстия по направлению потока газа, при этом отношение расстояния между отверстиями к диаметру трубчатого корпуса равно 3-7, а расстояние между защитным чехлом термопары и трубчатым корпусом не более 0,3 мм. Трубчатые корпуса со стороны рабочего спая могут быть заглушены, термопреобразователь в качестве кабельных термопар содержит спаи в виде хромель-алюмелевых термоэлектродов, а трубчатые корпуса выполнены из стали 23ХН18 или ХН78Т.
Для повышения стойкости от воздействия высоких температур термопреобразователь снабжен дополнительными трубчатыми корпусами, которые последовательно соединены в одной плоскости в сборку (гребенку).
Термопары в защитном чехле заключены в трубчатые корпуса сборки, при этом каждый последующий рабочий спай отстоит от предыдущего на одинаковом расстоянии. В местах размещения спаев в трубчатых корпусах выполнены отверстия. Отверстия выполнены по направлению потока газа, преимущественно со стороны боковой поверхности сборки, что позволяет уменьшить нарушения сплошности измеряемого потока и уменьшить его влияние на достоверность измеряемой температуры. Расстояние между отверстиями устанавливают в зависимости от наружного диаметра трубчатого корпуса по установленному экспериментально отношению расстояния между отверстиями к диаметру трубчатого корпуса, которое равно 3-7. При отношении менее 3, для условий высокотемпературного потока газотурбинного двигателя, расстояние между отверстиями или спаями становится очень незначительным, что приводит к излишним измерениям и не влияет на увеличение достоверности сведений о температуре потока, а при расстоянии между отверстиями при отношении более 7 наблюдается значимое снижение достоверности сведений о температуре потока. Расстояние между защитным чехлом термопары и внутренней стенкой трубчатого корпуса не должно превышать 0,3 мм. В этом случае количество поступающего между корпусами газа практически не влияет на достоверность измерения температуры. При увеличении расстояния более 0,3 мм газ, набегающего потока, поступает между корпусами и начнет оказывать влияние на значение измеряемой температуры, а при величине расстояния более 1 мм, его влияние на результаты измерений станет неприемлемым. Трубчатые корпуса со стороны рабочего спая могут быть заглушены, в частности запаяны или закрыты пробками. Корпуса могут быть изготовлены из стали 23ХН18 или ХН78Т, обеспечивающей достаточные жаростойкие свойства.
На приведенных чертежах показана конструкция многозонного термопреобразователя.
На фиг. 1 - схема многозонного термопреобразователя в сборе.
На фиг. 2 - узел А расположение отверстий на сборке многозонного термопреобразователя.
Многозонный термопреобразователь содержит трубчатые корпуса 1, кабельные термопары с рабочим спаем в защитном чехле 2, хомуты 3, соединяющие трубчатые корпуса в одной плоскости в сборку, кронштейн 4, фиксирующий сборку, переходную втулку 5 и удлинительные провода 6. На боковой поверхности каждого трубчатого корпуса в месте расположения рабочего спая выполнены отверстия 7 по направлению потока газа, отношение расстояния (n) между отверстиями к диаметру (d) трубчатого корпуса n/d=3-7.
По предложению, многозонный термопреобразователь, в зависимости от условий испытаний, может комплектоваться термопарами типа КТХА, КТНН, защитными трубчатыми корпусами 1 различных наружных диаметров, изготовленными из жаропрочных или жаростойких сталей, и соединительными хомутами 3. При комплектации учитываются требования по расстоянию между отверстиями и зависимость расстояния от диаметра трубчатого корпуса. Учитываются требования по величине расстояния между защитным чехлом термопары и внутренней стенкой трубчатого корпуса, которое не должно превышать 0,3 мм.
Комплектация многозонного термопреобразователя и его работа в приведенной комплектации
В комлектации использована кабельная термопара типа КТХА, которая установлена в трубчатый корпус из стали марки ХН78Т с внешним диаметром 3 мм и внутренним диаметром 2 мм, а расстояние между защитным чехлом термопары и трубчатым корпусом составляло 0,2 мм. На боковой поверхности каждого трубчатого корпуса в месте расположения рабочего спая выполнены приемные отверстия диаметром 1 мм. Трубчатые корпуса с кабельными термопарами типа КТХА с помощью хомутов из фольги ХН78Т толщиной 0,2 мм соединены со сдвигом в одной плоскости в сборку из шести корпусов. Расстояние между отверстиями (рабочими спаями) составляло n=6×3=18 мм. Для фиксирования сборки в нужном положении относительно газового потока на сборку установлен кронштейн из стали марки ХН78Т. Кабельные термопары типа КТХА с помощью переходных втулок соединены с удлинительными проводами хромель-алюмель (ХА) 0,5 мм2 в кремнеземной оплетке и показывающими приборами.
С помощью кронштейна перед началом измерения температурного поля потока газа устанавливали сборку в радиальном направлении к потоку, при этом отверстия в боковой поверхности ориентировали навстречу потоку газа. Измеряли температуру термопарами и производили ее фиксирование. Поворачивали сборку относительно оси потока и продолжали измерять и фиксировать температуру по окружности потока. Полученные данные позволяли регулировать подачу топлива для сжигания в различных участках камеры сгорания для получения одинаковой температурной структуры газового потока. Сборку использовали несколько раз. Продолжительность безотказной работы сборки составила более 16000 рабочих часов, что соответствовало II группе условий эксплуатации.
Приведенная комплектация сборки не является единственной. В рамках предложения могут быть скомплектованы и другие варианты сборок.
Предложенная конструкция сборки (гребенки) позволяет расширить высокотемпературный интервал измерений до температуры 1450°С, повысить точность измерений, увеличить срок безотказной работы свыше 2 лет при многократном использовании для измерения поля температур высокотемпературного газового потока.
Claims (4)
1. Многозонный термопреобразователь, содержащий не менее трех кабельных термопар в виде рабочих спаев термоэлектродов, каждая из термопар установлена в защитный чехол и соединена в сборку, закрепленную на кронштейне, при этом каждый последующий рабочий спай отстоит от предыдущего на одинаковом расстоянии, отличающийся тем, что, для измерения поля высокотемпературного газового потока, он снабжен дополнительными трубчатыми корпусами, каждая кабельная термопара в защитном чехле заключена в трубчатый корпус, корпуса последовательно соединены в одной плоскости в сборку, а на боковой поверхности каждого трубчатого корпуса со стороны рабочего спая выполнены отверстия по направлению потока газа, при этом отношение расстояния между отверстиями к диаметру трубчатого корпуса равно 3-7, а расстояние между защитным чехлом термопары и трубчатым корпусом не более 0,3 мм.
2. Многозонный термопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что трубчатые корпуса со стороны рабочего спая заглушены.
3. Многозонный термопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кабельных термопар он содержит спаи в виде хромель-алюмелевых термоэлектродов.
4. Многозонный термопреобразователь по п. 1, отличающийся тем, что трубчатые корпуса выполнены из стали 23ХН18 или ХН78Т.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017119003A RU2655734C1 (ru) | 2017-06-01 | 2017-06-01 | Многозонный термопреобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017119003A RU2655734C1 (ru) | 2017-06-01 | 2017-06-01 | Многозонный термопреобразователь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2655734C1 true RU2655734C1 (ru) | 2018-05-29 |
Family
ID=62559947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017119003A RU2655734C1 (ru) | 2017-06-01 | 2017-06-01 | Многозонный термопреобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655734C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212687U1 (ru) * | 2022-06-10 | 2022-08-02 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Многоэлементная термопара для измерения температуры за камерой сгорания |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09210807A (ja) * | 1996-02-01 | 1997-08-15 | Kobe Kotobuki Tekko Kk | 多点測温器 |
KR100868525B1 (ko) * | 2007-08-13 | 2008-11-12 | 한국중부발전(주) | 가스터빈 배기가스 다중열전대 |
CN201314845Y (zh) * | 2008-12-19 | 2009-09-23 | 安徽鑫国仪表有限公司 | 铠装多点热电偶 |
RU145470U1 (ru) * | 2014-04-18 | 2014-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение (ООО НПО "ИНКОР") | Зонд контроля температуры и уровня |
RU160313U1 (ru) * | 2015-06-03 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Гребенка термопар для измерения поля температур газового потока |
CN106066266A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-02 | 国网江西省电力科学研究院 | 一种电站锅炉多管式多功能采样枪 |
-
2017
- 2017-06-01 RU RU2017119003A patent/RU2655734C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09210807A (ja) * | 1996-02-01 | 1997-08-15 | Kobe Kotobuki Tekko Kk | 多点測温器 |
KR100868525B1 (ko) * | 2007-08-13 | 2008-11-12 | 한국중부발전(주) | 가스터빈 배기가스 다중열전대 |
CN201314845Y (zh) * | 2008-12-19 | 2009-09-23 | 安徽鑫国仪表有限公司 | 铠装多点热电偶 |
RU145470U1 (ru) * | 2014-04-18 | 2014-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение (ООО НПО "ИНКОР") | Зонд контроля температуры и уровня |
RU160313U1 (ru) * | 2015-06-03 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Гребенка термопар для измерения поля температур газового потока |
CN106066266A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-02 | 国网江西省电力科学研究院 | 一种电站锅炉多管式多功能采样枪 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212687U1 (ru) * | 2022-06-10 | 2022-08-02 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Многоэлементная термопара для измерения температуры за камерой сгорания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101886955B (zh) | 用于燃气涡轮温度测量的纤维布拉格光栅感测设备及系统 | |
EP1927833B1 (en) | Fluid temperature measurement device | |
JP2009535653A (ja) | 排気ガス環境中で高速応答を実現する温度センサ | |
US6776524B2 (en) | Rake thermocouple | |
CN103353355A (zh) | 一种用于高温环境下的温度、热流测量的传感器 | |
US10465553B2 (en) | Sheathing for fluid probe | |
RU2655734C1 (ru) | Многозонный термопреобразователь | |
US4175438A (en) | Temperature measuring probe | |
CN113188155A (zh) | 基于热电偶进行壁温分布测量的回流燃烧室 | |
US20180038736A1 (en) | Temperature detecting device for a gas turbine power plant and gas turbine power plant comprising said temperature detecting device | |
US8863590B2 (en) | Large diameter flow-through Kiel-style pressure probe for high moisture applications | |
US2681573A (en) | High-temperature thermometer | |
RU2609861C1 (ru) | Установка для определения термоокислительной стабильности топлив в динамических условиях | |
KR200450290Y1 (ko) | 엔진 배기가스 온도 감지소자 | |
CN204758162U (zh) | 用于区域供冷供热管道的测温系统 | |
US11243119B2 (en) | Protective sleeve for a component of a turbine engine and method of installing the same | |
RU2299408C1 (ru) | Устройство для измерения температуры в виде термоэлектрического преобразователя | |
CN209014156U (zh) | 一种应用于汽轮机热力性能试验过程中的测温结构 | |
RU165789U1 (ru) | Высокотемпературный термозонд для измерений в газовом потоке | |
US20130098479A1 (en) | Gas Extractor for Exhaust Gas Monitoring | |
EP3633337A1 (en) | Skin-point temperature measurement assembly | |
JPS6321129B2 (ru) | ||
KR101312319B1 (ko) | 유로 연결 시스템 | |
GB2100003A (en) | Measuring temperature electrically | |
US20140133518A1 (en) | Temperature sensor arrangement |