SU712694A1

SU712694A1 - Gas temperature transducer

Info

Publication number: SU712694A1
Application number: SU782644087A
Authority: SU
Inventors: Алексей Алексеевич Ануфриев; Виктор Павлович Сахаров; Людмила Константиновна Крыжко
Original assignee: Предприятие П/Я М-5539
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1978-07-17
Publication date: 1980-01-30

Description

1one

Изобретение относитс к термометрии и может быть использовано дл измерени температуры гор чих газов н пламен.This invention relates to thermometry and can be used to measure the temperature of hot gases and flames.

Известно устройство 1 дл измерени температуры газа, содержащее камеру торможенн с несколькими термометрами различных размеров.A device 1 for measuring the temperature of a gas is known, comprising a chamber of inhibition with several thermometers of various sizes.

Недостатками указанного устройства вл ютс сравнительна сложность конструкпии и значительные погрешности измерени . The disadvantages of this device are the comparative design complexity and significant measurement errors.

Известно устройство дл измерени температуры газа, содержащее насадок с входным и выходными отверсти ми н установленный внутри насадка термоприемник 2.A device for measuring the temperature of a gas is known, which contains nozzles with inlet and outlet openings and a thermal receiver 2 installed inside the nozzle.

Недостаток указанного устройства заключаетс в зиачительиой скоростной ногрещности , не позвол ющей темоприемиику достигнуть температуры торможенн , что снижает точность измерени .The disadvantage of this device is a high-speed foot crossing, which does not allow the technology to reach the temperature inhibited, which reduces the accuracy of the measurement.

Цель изобретени - повыщение точности измерени .The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy.

Указанна цель достигаетс тем, что в преобразователь дополнительно введен термоприемник , идентичный первому, а в насадке имеетс герметична перегородка, дел ща его на две идентпчные проточные камеры с одинаковыми входами и разных диаметров выходными отверсти ми, при этом термоприемники установлены в камерах симметрично относительно перегородки.This goal is achieved by the fact that a thermal receiver identical to the first one is additionally inserted into the converter, and there is a tight partition in the nozzle, dividing it into two identical flow chambers with identical inputs and different diameters by outlet openings, while the thermal receivers are installed symmetrically in the chambers relative to the partition.

Отнощеиие диаметров выходиых отверстий проточиых камер находнтс в иределах 1,7-2,3, а отногненне илощади больщего из выходиых отверстий к площади входного отверсти ка.меры - в пределах 0,2- 0,4.The diameters of the outlet openings of the protochal chambers are in the range 1.7-2.3, and the size of the larger outlet outlet to the area of the inlet aperture of the chamber is in the range of 0.2- 0.4.

Такое выполнение устройства позвол ет повысить точность измерений ири относительной простоте конструкцпи.Such an embodiment of the device makes it possible to increase the accuracy of measurements and the relative simplicity of the design.

На чертеже схематически изобрал ен преобразователь температуры газа.In the drawing, a gas temperature converter is schematically depicted.

На полой ромбической державке 1 укреилеиы идентичные термоириемиики 2, размеHieHHbie в насадке 3, представл ющем в сечении иолиый овал. Виутри насадка герметичио установлена перегородка 4, раздел юща насадок иа две идентичиые камеры торможени , как что термонрнемннки 2 устаиовлеиы в каждой камере одинаковым образом по отнощеиию к стенкам камеры н снмметрично относительно перегородки. Термопрнемники (иаиример, две одинаковые хро.мельалюмелевые термопары) смонтированы герметично в керамической соломке 5. В каждо из камер имеютс выходиые отверсти 6 разного диаметра, обеспечивающие разные скорости теченн газа около термоиар. Нровода термонриемииков через полую державку 1 вывод тс к блоку 7, регистрируюи1ему темиературу во времени . Блок 7 св зан с SvTeKxpoHHbiM сумматором 8.On the hollow rhombic holder 1 there are identical thermal thermiyemiiks 2, the size is HieHHbie in the nozzle 3, which is a section of an oval in section. In the case of a hermetic nozzle, a partition 4 is installed, which separates the nozzles and two identical braking chambers, as is the case where the thermal grids are installed in each chamber in the same way relative to the walls of the chamber and is symmetrical with respect to the partition. Thermopnemniki (iairimer, two identical chrome melted aluminum thermocouples) are hermetically mounted in a ceramic straw 5. In each of the chambers there are outlets 6 of different diameters providing different gas velocities around the thermodiar. Thermodynamics through the hollow holder 1 are output to block 7, recording temperature over time. Block 7 is connected to the SvTeKxpoHHbiM adder 8.

Процесс измерени с помощью преобразовател осуществл етс следующим образом.The measurement process with a transducer is as follows.

Помещенный в исследуемый объект на державке 1 преобразователь с двум идентичными термоприемниками 2, размещенными в камерах насадка 3, обтекаетс высокотемнературным газовым потоком. Газовый поток поступает через входпые отверсти насадка 3, разделенного продольной перегородкой 4 па две идентичные нроточные камеры торможени , затормаживаетс в проточных камерах торможепп , обдувает чувствительные элементы термопрнемников 2 н вытекает через выходные отверсти 6 камер торможени . В силу того, что диаметры выходных отверстий 6 различны, различны и велнчины скоростей газа н потерь энергии на излучение н термическа ииерпи дл каждого из термопрнемннков, т. е. показани термоприемников не одинаковыми, что дает возможность найтн нстинную темиератур у газа.Placed in the object under study on the holder 1, the transducer with two identical thermal receivers 2, placed in the chambers of the nozzle 3, flows around a high-temperature gas flow. The gas flow enters through the inlet openings of the nozzle 3, divided by a longitudinal partition 4 and two identical deceleration braking chambers, is braked in the brake chambers in the flow chambers, and blows the sensitive elements of the thermal detectors 2 n out of the braking chambers. Due to the fact that the diameters of the outlet openings 6 are different, the values of gas velocities and radiation losses for thermals are different for each of the thermal Terminals, i.e. the readings of the thermal receivers are not the same, which makes it possible to find natural gas rates.

Температура газа определ етс по формулеThe gas temperature is determined by the formula

/ W, у/ Гг Y/ W, y / gg Y

((

где -отпошение скоростей газа в нер 2 вой и второй камерах (константа п 0,5); г„where is the questioning of gas velocities in the ner 2 and the second chambers (constant n 0.5); g „

- отношение темнератур во втоTI рой и первой камерах.- The ratio of temnerur in the second and the first chambers.

При равных площад х входных отверсти камер тормол ени отношенн скоростей газа в камерах определ етс отношени ми площадей выходных отверстий Si и Sz (или диаметров), т. е.With equal areas of the inlet chambers of the brake chambers, the ratio of the gas velocities in the chambers is determined by the ratios of the areas of the outlet orifices Si and Sz (or diameters), i.e.

. 51 / D, Y U J . 51 / D, Y U J

22

где DinDz-диаметры выходных отверстнй.where DinDz diameters are outlets.

У Тогда сомножительU Then the factor

нримерно раV ,for example,

0,5).0.5).

пP

вен D,ven D,

Преобразователь позвол ет определ ть температуру газа при зпачителыюм вли нии тепловой ннерцпи в нестащюнарных ироцессах , при высоких стационарных температурах , обеспечнвающнх большие потери энергии на нзлученн , н ири одиовременном вли нии термической инерции п нотерь энергии на излучение.The converter makes it possible to determine the temperature of the gas during the influence of thermal energy in unsustainable processes, at high stationary temperatures, which ensures large energy losses due to irradiation, and at the same time thermal influence of heat loss on radiation.

Дл наиболее широкого практически используемого диапазона з словий (давление газа 0,1 -10,0 атм, температура 1000- 2500°К, скорость газа 20-300 м/с), оптимальное , рекомендуемое дл данного преобразовател отношение диаметров выходныхFor the widest practical range of use (gas pressure 0.1–10.0 atm, temperature 1000– 2500 ° K, gas velocity 20–300 m / s), the optimum ratio of output diameters recommended for this converter

D,D,

отверстий-; в камерах торможени долD , в пределах 1,7--2,3. Дл holes-; in the chambers of the braking dolD, in the range of 1.7--2.3. For

жпо паходитьс сннжени скоростной погрешпости из-за педовосстановлеии температуры термоприемника до температуры торможени газа, площади выходных отверстнй должны быть меньше илощадей отверстий входных. Прн этом в зависимости от скорости набегающего газа допускаемое макснмальное соотношение между нлощад ми входного и выходного отверстнй, остава сь меньше 1, может быть различным, что предполагает воз.можпость варпацпп конкретных конструкций преобразовател ири сохраиснин его главных нрннцннов устройства. Скоростна погрешпость температуры пе превышает 0,5% ири течеиии газа около термоприемиика с местным чнсло Маха, не превышающим 0,3.Because of the speed error of the thermal receiver to the gas deceleration temperature, the area of the outlet openings must be less than the area of the inlet openings. Depending on the oncoming gas velocity, the allowed maximal ratio between the inlet and outlet openings, remaining less than 1, may be different, which implies the possibility of varying the specific designs of the converter to preserve its main devices. The velocity error of the temperature ne exceeds 0.5% of the gas leakage around the thermal receiving unit with the local Mach number not exceeding 0.3.

Отсюда следует, что отношение площадей большего из выходных отверстнй камеры торможени к входному находитс в иределах 0,2-0,4.From this it follows that the ratio of the areas of the larger of the outlet openings of the braking chamber to the entrance chamber is in the range of 0.2-0.4.

Эффективность изобретени заключаетс в том, что с помощью преобразовател можно быстро и просто измер ть истинную температуру газа, исключив ошибки за счет термической ииерции и нотерь энергии на излучение.The effectiveness of the invention lies in the fact that with the help of a converter it is possible to quickly and simply measure the true temperature of the gas, eliminating errors due to thermal radiation and energy not to radiation.

Преобразователь может HaiiTH нрименение на р де объектов современной техники, де требуетс нзмер ть высокне темиературы газа, как стационариые, так н нестационарные (нромышлеииые газовые горелки, аэродииамическне трубы, стеиды и т. д.).The converter can HaiiTH apply to a number of objects of modern technology, and it is necessary to measure high gas temperatures, both stationary and non-stationary (but holographic gas burners, aerodynamic pipes, steids, etc.).

Фор м у. а ;i 3 о б р е т е и н Form m y. a; i 3 about b ete e and n

1.Преобразователь темиературы газа, содержащий насадок с входным и выходными отверсти ми н установленный внутри насадка термоириемиик, отличающийс тем, что, с целью иовышени точиости измеренн , в него донолнительио введен термопрнемннк , ндеитнчный первому, а в насадке установлена герметична перегородка, дел ща его на две ндентичные нроточные камеры с одинаковыми входными и разных диаметров выходными отверсти ми, ири этом термонриемннкн установлены в камерах симметрично относительно иерегородки.1. A gas temperature transducer containing nozzles with inlet and outlet openings and an internal thermal nozzle installed inside the nozzle, characterized in that, in order to improve the accuracy of the measurement, it is filled with a thermoprinter, the first is installed, and a pressure-tight partition is installed in the nozzle On two identical identical chambers with identical inlet and different diameters of the outlet openings, and with this thermal termination, the cameras are installed symmetrically in the chambers relative to the partition.

2.Преобразователь но и. 1, отличающийс тем, что отношение диаметров выходных отверстий ироточных камер находнтс в пределах 1,7-2,3, а отиошепие площади большего из выходных отверстнй к нлощадн входного отверстн камеры находитс в нределах 0,2-0,4.2. Converter and. 1, characterized in that the ratio of the diameters of the outlet openings of the outlet chambers is in the range of 1.7-2.3, and the surface area of the larger of the outlet openings to the square of the entrance opening of the chamber is within the limits of 0.2-0.4.

Источники ииформации, прин тые во внимание при эксиертизеSources of information taken into account during exertize

1.Авторское свидетельство СССР :Х9 147816, кл. G 01К 13/02, 1961.1. Authors certificate of the USSR: X9 147816, cl. G 01K 13/02, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР Ло 234709, кл. G 011 13/02, 1966 (прототип).2. USSR author's certificate Lo 234709, cl. G 011 13/02, 1966 (prototype).

Вид АType A

Claims

1. A gas temperature transducer containing a nozzle with inlet and outlet openings and a thermal detector installed inside the nozzle, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, an additional thermal detector identical to the first is introduced into it, and a sealed partition is installed in the nozzle, dividing it into two identical flow chambers with the same inlet and outlet diameters of different diameters, while the thermal receivers are installed in the chambers symmetrically relative to the partition.

2. The Converter according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameters of the outlet openings of the flow chambers is in the range of 1.7-2.3, and the ratio of the area of the larger of the outlet openings to the area of the inlet of the chamber is in the range of 0.2-0, four.