SU892237A1 - Устройство дл измерени температуры - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TE ШEPATУPЫ

I

I Изобретение относитс  к технике температурных измерений и может быть использовано дл  измерений температур газовых потоков, например, в газотурбин1-1ых двигател х.

Известны струйно-акустические устройства дл  измерени  температур газовых потоков, содержащие в качестве термочувствительного элемента струйно-акустический генератор колебаний и 2.

Недостатком этих устройств  вл етс  вли ние величины давлени  в резонаторе на точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  струйно-акустическое устройство, содержащее резонатор с входным и выходным каналами и преобразователь частоты акустических колебаний в электрический сигнал. Резонатор в этом устройстве снабжен 1щли}одром с поршшем , раздел ющим цилиндр на две камеры , причем поршень соединен с профилированной иглой, размещенной в выходном канале резонатора, а камеры цилиндра соединены трубопроводами с входным и выходным каналами резонатора Гз}.

Недостатком этого Струйно-акустического устройства  вл етс  сравнительно низка  точность и достоверность получаемых результатов измере10 ний температуры газового потока вследствие возмущающего воздействи  профилированной иглы на поток газа и вли ни  изменени  давлени  в резонаторе на точность измерени .

15

Цель изобретени  - повышение точности и достоверности результатов измерени  температуры за счет исключени  вли ни  возмущающего воздействи  профилированной иглы на поток

20 газа и изменений величины давлени  в резонаторе.

.Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем резонатор с входным и выходным соплами , преобразователь.частоты акустических колебаний в электрический сигнал, разделенный поршнем на две камеры, соединенные трубопроводами с входным и выходным каналами резонатора , сопло, размещенное во входном канале резонатора, выполнено по вижным и кинематически св зано с по нем цилиндра. Св зь между частотой колебаний, скоростью V истечений и рассто нием ё от входного сопла до кра  клина дл  струйно-акустического генератор во всех случа х с некоторым приближением описываетс  зависимостью где ,2,3... - пор док гармоники Скорость истечени  газа из сопла генератора определ етс  выражением -- jr:frКМ где К - показатель адиабатЕ г R - газова  посто нна  Тр - абсолютна  температура газ перед соплом; Ру - давление газа в камере-, Р- - давление газа перед входны соплом; & - коэффициент скорости. Анализ выражений О) и (2) показывает , что дл  того, обеспечить однозначную зависимость между частотой колебаний и температурой газа, необходимо изменение скорости истечени  газа из входного канала, вызванное изменением отношений давленийрц1Р , компенсировать изменением рассто ни  2 от входного сопла до клина. Последнее может достигать с  изменением положени  подвижного сходного сопла, установленного во входном канале, по зависимости, полученной из выражений (.1) и С 2). Г UH )

гдеЬ -- относите;гьное рассто ние от в}содно1о сопла до клина;

Устройство дл  измерени  температуры газового пото.ка работает следующим образом. и - рассто ни  от входного сопла до клина соответственно при критическом и докритическом режимах истечени  газа из выходного канала генератора; коэффициенты расхода воздуха соответственно при критическом и докритическом режимах истечени  газа из выходного канала генератора . На критических и сверхкритических режимах истечени  газа из выходного канала генератора перепад давлений на входном сопле остаетс  посто нным, поэтому 6 1. На фиг. 1 схематично показано устройство дл  измерени  температуры ra3aj на фиг. 2 - график зависимости г от(/Р(.. .Устройство состоит из подвижного входного сопла 1 резонатора 2, выходного канала 3, элемента 4, регулирующего рассто ние Е от подвижного .входного сопла до клина 5 при помощи штока 6, кинематически св занного с подвижным входным соплом, в зависимости от перепада давлений в камерах 7 и 8 и преобразователь 9 выходного сигнала генератора. На фиг. 2 показана зависимость потребного изменени  относительного рассто ни  Е , создаваемого перемещением входного сопла, от отношени  абсолютного давлени  газа в резонаторе Р к давлению газа на входе в генератор Р,, имеющего след5пощие характеристики: рассто ние от входного сопла до клина при критическом режиме истечени  В 2,5-10 м, . ширина резонансной камеры 5,9-10м, площади поперечных сечений входного и выходного сопел равны 6,66-10 м относительное рассто ние измен етс  в пределах от до 3,5i Экспериментальные исследовани  макета генератора с указанными геометрическими размерами показали, что генерируема  частота колебаний 2900 Гц поддерживаетс  посто нной при изменении перепада давлений , в диапазоне от 0,76, соответствующему критическому истечению из выходного канала питани  генератора, до 0,96.

Газ, температура которого измер етс , поступает через входное сопло генератора колебаний в резонатор и в нем, благодар  взаимодействию потока с кромками выходного канала, создаютс  акустические колебани .

При изменении давлени  газа на входе в генератор измен етс  перепад давлений на поршне элемента 4, что приводит к его перемещению вместе со штоком, который кинематически св зан с подвижным входным соплом. Рассто ние от входного сопла до клина измен етс  до тех пор, пока не установитс  равновесие на поршне, которое обеспечиваетс  за счет деформации пружины. Последней достигаетс  требуемый закон изменени  рассто ни  6. .

Claims (3)

1.Патент США 3769839, кл. 73-339, опублик. 1973.

2.Патент США. № 3667297, кл. 73-339, опублик. 1969.

3.Авторское свидетельство СССР

о № 757877, кл. G 01 К 11/26, 1978 (прототип).

PC