SU913084A1

SU913084A1 - Ultrasonic meter of temperature

Info

Publication number: SU913084A1
Application number: SU792720713A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr N Merkurev; Igor I Krivonosov; Yurij A Groshenkov; Vladimir I Bogatov
Original assignee: Aleksandr N Merkurev; Krivonosov Igor; Yurij A Groshenkov; Bogatov Vladimir
Priority date: 1979-02-05
Filing date: 1979-02-05
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к термометрии, а именно к ультразвуковым измерителям температуры.The invention relates to thermometry, namely to ultrasonic temperature meters.

Известен ультразвуковой измеритель температуры, содержащий корпус с радиатором системы охлаждения, звукопровод, жестко связанный с чувствительным элементом [1].Known ultrasonic temperature meter, comprising a housing with a radiator of the cooling system, a sound pipe rigidly connected with a sensitive element [1].

Однако данное устройство характеризуется неравномерным и недостаточным охлаждением звукопровода.However, this device is characterized by uneven and insufficient cooling of the acoustic duct.

Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату к предлагаемому является ультразвуковой измеритель температуры, включающий идентичные излучающую и приемную части, каждая из которых содержит цилиндрический корпус с радиатором системы охлаждения, стержневой звукопровод и чувствительный элемент [2].The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is an ultrasonic temperature meter, including identical radiating and receiving parts, each of which contains a cylindrical body with a radiator of the cooling system, core duct and sensitive element [2].

Недостатками указанного измерителя температуры являются ограниченная точность и сравнительно малый диапазон измерения из-за использования корпуса с радиатором конвективного теплообмена.The disadvantages of this temperature gauge are limited accuracy and a relatively small measuring range due to the use of a housing with a convective heat transfer radiator.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерения.The purpose of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measurement range.

22

Поставленная- цель достигается тем, что в устройстве радиатор системы охлаждения выполнен в виде втулки с двухзаходной резьбой, межвитковые пространства которой образуют с корпусом спиральные про5 точные каналы, соединенные в зоне расположения торца звукопровода между собой и с каналом, образованным между втулкой радиатора и звукопроводом, а в зоне расположения чувствительного элемента — со ₁₀ штуцерами для подвода и отвода охлаждающей среды.The goal is achieved by the fact that in the device the cooling system radiator is made in the form of a sleeve with a two-thread, the interturn spaces of which are formed with the casing spiral spiral channels connected in the zone of the location of the sound guide between themselves and the channel formed and in the area of the sensitive element - with ₁₀ fittings for the supply and removal of the cooling medium.

На фиг. 1 показана схема измерителя температуры; на фиг. 2 — то же, продольный разрез.FIG. 1 shows a diagram of a temperature meter; in fig. 2 - the same, longitudinal section.

Устройство содержит излучающую часть 15 I, идентичную ей приемную часть 2. В цилиндрическом корпусе 3 закреплен чувствительный элемент 4, соединенный со стержневым звукопроводом 5. С цилиндрическим корпусом 3 механически связан радиа_2θ тор 6 системы охлаждения. Радиатор 6 выполнен в виде втулки 7 с двухзаходной резьбой 8. Двухзаходная резьба 8 с цилиндрическим корпусом 3 и втулкой 7 радиатора образует два спиральных проточных канала 9 и 10. Между втулкой 7 радиатора иThe device contains the radiating part 15 I, identical to the receiving part 2. In the cylindrical case 3, a sensing element 4 is fixed, connected to a core sound duct 5. A radial _2θ torus 6 of the cooling system is mechanically connected to the cylindrical case 3. The radiator 6 is made in the form of a sleeve 7 with a two-way thread 8. A two-way thread 8 with a cylindrical body 3 and a sleeve 7 of the radiator forms two spiral flow channels 9 and 10. Between the sleeve 7 of the radiator and

33

913084913084

4four

стержневым звукопроводом 5 имеется канал И. В зоне расположения торца 12 стержневого звукопровода 5 спиральные каналы 9 и 10 соединены с каналом 11. В зоне расположения чувствительного элемента 4 проточный канал 9 связан со входным штуцером 13, а проточный канал 10 и канал 11 — с выходным штуцером 14.The core duct 5 has a channel I. In the zone of the location of the end 12 of the core duct 5, the spiral channels 9 and 10 are connected to channel 11. In the area of the sensitive element 4, the flow channel 9 is connected to the inlet 13, and the flow channel 10 and channel 11 to the output fitting 14.

Измеритель температуры работает следующим образом.The temperature meter works as follows.

Ультразвуковой импульс посылается излучающей частью 1 через прозвучиваемый газ и регистрируется приемной частью 2. Точность и диапазон измерения ультразвукового термометра определяются эффективностью охлаждения стержневого звукопровода 5 и чувствительного элемента 4. Для повышения эффективности охлаждения используется принудительная система охлаждения, например, водой. Охлаждающая среда поступает во входной штуцер 13 и проходит по спиральному проточному каналу 9. Далее хладагент в области расположения торца 12 стержневого звукопровода 5 разделяется на два потока; один поток проходит по спиральному каналу 10, другой поступает в канал 11. Оба потока сливаются через выходной штуцер 14. Спиральные проточные каналы 9 и 10 по длине стержневого звукопровода 5 располагаются рядом, но движение охлаждающей среды в них противоточное, поэтому более холодный и более нагретый хладагент оказывают суммарное идентичное действие на каждом участке стержневого звукопровода по всей его длине, благодаря чему достигается равномерное охлаждение. В стержневом звукопроводе не возникают термомеханические напряжения, по ходу течения хладагента не создаются застойные зоны. Течение хладагента носит ламинарный характер, чем достигается уменьшение акустических помех и, следовательно, повышение точности измерения.The ultrasonic pulse is sent by the radiating part 1 through the gas to be sounded and recorded by the receiving part 2. The accuracy and measurement range of the ultrasonic thermometer is determined by the cooling efficiency of the core duct 5 and the sensing element 4. To increase the cooling efficiency, a forced cooling system is used, such as water. The cooling medium enters the inlet fitting 13 and passes through the spiral flow channel 9. Next, the refrigerant in the area of the end 12 of the core sound duct 5 is divided into two streams; one stream passes through the spiral channel 10, the other enters channel 11. Both streams merge through outlet nozzle 14. Spiral flow channels 9 and 10 along the core core 5 are located side by side, but the movement of the cooling medium in them is countercurrent, therefore cooler and warmer the refrigerant has a total identical effect on each section of the core duct along its entire length, thus achieving uniform cooling. Thermomechanical stresses do not occur in the core duct, and no stagnant zones are created along the course of the refrigerant flow. The flow of the refrigerant is laminar, which results in a reduction in acoustic noise and, consequently, an increase in measurement accuracy.

Сравнительные испытания предлагаемого устройства с известным показали, что ₅ точность измерения температуры при использовании изобретения может быть повышёна в 1,5—3 раза. Диапазон· измерения предложенного устройства по сравнению с известным расширен на 500° и составляетComparative tests of the proposed device with the known showed that _{5 the} accuracy of temperature measurement using the invention can be increased by 1.5–3 times. The range of measurement of the proposed device as compared with the known is extended by 500 ° and is

300—1800 К. ю300-1800 K. u

Claims

Claim

Ultrasonic temperature gauge ₁₅ ry, including identical radiating and receiving parts, each of which contains a cylindrical body with a cooling system radiator, a core duct and a sensitive element, characterized in that, in order to improve accuracy and extend the measurement range, it has a cooling system made in the form of a sleeve with a two-way thread, the interturn spaces of which form with the body spiral flow channels connected in the zone of the location of the Zvukoprovod between themselves and with a channel formed between the radiator hub and the sound guide, and in the area of the sensitive element - with fittings for supplying and withdrawing the cooling medium.