SU1471818A1 - Способ определени температуры газовой среды - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при исследовании нестационарных тепловых процессов в газовых средах.Цель изобретени  - осуществление измерени  и контрол  температуры газовой среды внутри герметичных оболочек. В системе оболочка-газ возбуждают ультразвуковые колебани , регистрируют их и выдел ют один из резонансов газа. По значению.резонансной частоты колебани  ,газа определ ют его температуру. Дл  облегчени  процед%фы выделени  поперечного резонанса гйза чйсть оболочки дe пфиpyют и произво.цпт кратковреме1 ный ее разогрев 2 кл. с (

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь- ,зовано при исследовании нестационарных температурных процессов в газовых средах внутри герметичньтх изделий , а также дл  ультразвукового измерени  температуры газа в герме- тичных издели х, напрш-iep, при определении давлени  газа в твэлах  дерных реакторов или расхода газа, внутри герметичных оболочек.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей способа путем измерени  температуры газовой среды внутри,герметичных оболочек.

На фиг.1 .изображена структурна  схема устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг,2 представлен характерный вид АХЧ системы оболочка-газ. -24-91 Устройство содержит пьезопреоб- разоватеди 1 и 2, первый из которых,  вл ющийс  возбудителем ультразвуковых колебаний в системе оболочка 3 - газ, подключен к выходу генератора 4 качающейс  частоты (ГКЧ) прибора дл  исследовани  АХЧ типа , Пьезопреобразователь 2 - приемный - подключен к входз индикаторного блока 5 прибора Х1-46. Точное значение резонансной частоты определ ют с помощью частотомера 6, по;у лючениого к выходу ГКЧ-4. Пьезопреобраэователи 1, 2 располагают на поверхности оболочки 3 исследуемого образца с газом и снабжают плотно прилегшощими к поверхности оболочки в области пьезо преобразователей демпфт{рующими кольцами 7, которые могут быть выцолнепЬ например, из фторопласта. Оболочку нагревают с помощью реписторного на

О)

рсплтел  Я, срапиительчьш контроль емпературы оболочки 3 осуществл ют помощью термопары 9, подключенной. регистрирующему прибору (на черте-- , е ие показам),

Способ может быть осущестплен в герметичных оболочка различно форы , а также на уч астке бесконечного трубопровода с трубами ци нидричес- jg кого, овального I-UIH пр моугольного сечени .

Способ определени  температуры газовой среды осуществл ютоследующим образом. С- помощью пьезопреобразова- fs тел  1 и ГКЧ-4 в исследуемой системе оболочка газ возбуж,ц ют ультразвуковые резонансные колебани  в диапазоне резонансных частот колебаний газа, которые визуализируют на экра- 20 не индикаторного блока 5 прибора дл  исследовани  АЧХ (фиг.2), подключенного к пьезоприемнику 2. Из регистрируемой совокупности резонансов обо-п лочки 3 и газа, лредстатзленной на 25 фиг.2, выдел ют один из резонансов газа, -АЧХ которого имеет характерный вид 10, отличный от резонансов 11 оболочки, и определ ют его резонанс- ную частоту с помощью частотомера б 30 в момент достижени  максимальной амплитуды peaoTiaHCHoro пика. Резо- нансна  частота.колебаний газа св зана со скоростью звука в нем, что, в свою очередь,  ависит от темпера- 35 туры столба газа вовлеченного в резонансные ко ебапт  . По измеренному значению резонансной частоты и определ ют температуру газа, заполн ющего оболочку, и ее изменени . 40

Дп  сглажив нн  резонансов оболочки и тем спммм х:.11  облегчени  вы-,  влени  поперечного резонанса газа демпфируют часть оболочки с помощью кольцевых демпфр-ров 7, плотно приле- 45 гающих к поверхности оболочки. Кроме , того, зна , что при нагреве газа его. резонансна  частота растет, в отличие от резонансов оболочки, которые в этом случае уменьшаютс , целесооб- jQ разно дл  облегчени  нахождени  резонансов газа производить также крат- ковременш.т нагрев части оболочки 3, например, с помощью нагревател  8.

Способ реализован на цилиндрическом образце из оболочки твэла с внутренним диаметром 6, 1 .мм и д,пи- ной 250 мм, заполненном кршттоном до давлени  15 атм. Колебани  системы оболочка - газ возбуждали в диапазоне 20-220 кГц. В зависимости от температуры регистрировали частоту радиального резонанса газа f значение которой при комнатной температуре составл ло 1 i6,20 кГц. В процессе испытаний установлено, что изменение температуры газа на величину , превышающую 0,04 К, может быть зарегистрировано с достоверностью 0,95.

Способ определени  температуры отличаетс  простотой и может быть использован при измерении и контроле температуры газовой.среды внутри герметичных оболочек твэлов  дерных реакторов без их разрушени , где известные способы ультразвукового контрол  непригодны.

Claims (3)

1. Способ определени  температуры газовой србды, заключающийс  в возбуждении ультразвуковых: резонансных колебаний и измерении резонансной частоты колебаний газа, по значению которой определ ют температуру, о т- л и ч а ю и с   тем, tiTo, с целью расширени  функциональных возможностей способа за счет измерени  температурь газовой среды внутри герметичных Ьболочек, колебани  возбуждают в системе оболочка - газ в диапазоне резонансйых час гот колебаний газа, регистрируют эти колебани  и выдел ют один из резонансов газа.

2.. Способ по П.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что с целью упрощени  вьщелени  резонанса газа, провод т кратковременный нагрев оболочки .

3. Способ по П.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью упрощени  выделени  резонанса газа, част оболочки демпфируют.

8

ОО О О О

/

7УУТУ /J

О О О О О

Фиг.1

22:

f/ac/T o/r7a