Датчик для измерения температурь торможения разреженного газового потока

авцсимое от а аявлено 16,111. льства41519018 свиде б 011 с , 02 1970 ( с присоединением заяв Оритет йамитет ео деле зооретений и открытиеОпубликов УДК 533.53 088,8 09.11.1 юллетень ри Соеете Министров СССРДата опублик ия описания 28.111 Авторыизобрете Б. Е. Жестков и Лини ител Я ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОРМОЖЕНИЯАЗРЕЖЕННОГО ГАЗОВ" ГО ПОТОКА ДАТЧИК Изобретение относится к области исследования течений разреженного газа, в частности к диагностике гиперзвуковых :отоов низкой плотности, когда тепловые потери ог датчика соцз.,еримы с количеслвом постуа:,О- щего к нему тепла.Известен датцгк для измерения температуры тОрможсния в сверхзвуково ОтОс, сО- держащий цилиндрическую втулку (экр;) и располоке ый внутри нее цилиндрический 1 стержень, препарированный термопарой Тецлочувствительным элементом). Для компенсации тепловых потерь от теплочувствительцсго элемента и повышения точности измерений втулка выполнена с электрическим подогрева те;О, а между втулкой и теплочувствительнл элементом помещена дифференциальная тертоара, один спай который расположец на втулке, а второй на теплочувствительном элементе. Подогреватель выполнен в виде спц рали из нихрсма, намотанной на экран,Недостаток известного устройства состоит в том, что подогрев экрана не компенсирует полностью потери тепла от теплочувствительного элемента. Экран принципиально нельзя 2 выполнить полностью закрывающим тепло- чувствительный элемент, так как в экране должны оыть достаточно большие окна, обеспечивающие втекание и отток газа. Кроме потерь тепла на излучение, связа 1 шых с не полным экраннрованцем теплочувствительного элемента, имеет место отток тепла по измер;Тельньп проводам. Неполная компенсация потерь тепла в известном датчике мокнет приводить к занижению измеряемой температуры, особенно при малых плотностях, сооветсвующих давлениям торможения 1 лл рт. ст. ц ниже,Цель изобретения - повышение точности измерений.Для этого используют датчик для измерения температуры тормохкения разреженного ГазовоГО потока, содержащий подоГреваемый цилпндрический экран с установленным внутри него теплочувствительным элементом, снабженным термопарой, и дифференциальную термопару, подсоединенную к экрану. Экран и теплочувствительный элемент выполнены заодно с подогревателями в виде самостоятельных нагревательных элементов ц представляют собой разрезанные с двух сторон по образующим тонкостенные металлические цилиндры, независимо нагреваемые пропускаемым по нцм электрическим током.Схема предлагаемого датчика представлена на чертеже, разрезы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Датчик содержит цилшдрическую трубку 1 с двумя сцмметрцчпо расположеннымн прорезями 2, изготовлен уго пз ж аропрочнОГО мет 11,"ли и с:уж ащу 10)одпап нОГ 1 зафа 51, н 1 к СйпуаОьа экраном датчика; расположе 1 шый ш 1 угрп экр апа коакси альпы й с ним тепло 1 уиствптсл 1- пый элемент 3, вьп 1 олпеш 1 ый в виде прс:1 арировапого термопарой 4 тонкостенного мста 1 лли 11 сского цилиндра из жаропрочпого мста;1 ла 5 с двумя симметрично расположенными щелевидными прорезями 6, стакан 6 из жаропрочного металла, вставленный в экран и электроизолированный от экрана тошсим слоем изолятора 7 (например, слюды), и диффереп циальпую термопару 8, один спа 14 которой расположен па стакане 6, а другой на Т 1 плочувстиггсльном элементе 3.:-)кран и 1 сплочувствитслы 1 ЫЙ элсмснт сна блсн 11 токоподводами (соответственно 9 и (О). Щслс 1 идпыс 15 прорези обеспечивают возможность пропуска электрического тока, а такж с служат для создания протока газа. Площадь щелей равна площади соответствующего входного отверстия, щели в экране и теплочувствительпом 20 элементе повернуты друг относительно друга на 90. Для уменьшения потерь тепла термопары изготовляются пз тонкик проволок, возможно более топкими делаются и токовводы.Провода термопар и токовводы используются 25 одновременно и для крепления теплочувствительного элемента.Температуры торможения потока при помощи предлагаемого датчика измеряют следующим образом. Датчик устанавливается н 30 потоке, температуру которого необкод 1:мо измерить. Заторможе 1 шый перед торцом датчика газ нагревают теплочувствитсльный элемент 3 до некоторой температуры. Вкл 1 о 1 аног нагрев экрана и плавно увсличпвают подво димую мощность до тс.; пор, пока дифференциальная термопара 8 пе покажстразность температур между экраном и тепло;увствптельным элементом. Полученное прп этом значение температуры Тиз мерси нос тсрмо 1:арой 4, в общем случае может значительно отличаться от температуры газа. Для уточнс 1 шя значения температуры дат шк выводигся из потока, вкл 1 очается подогреватель тсплочувствительпого элемента, и теплочувствительный элемент вместе с экраном нагреваются до измеренного значения температуры ТьЗатем датчик вновь вводится в поток. Дпфференциалы 1 ая термопара 8 фиксирует некоторые увслича 1 ия температуры теплочувствительного элемента. Путем увеличения мощности подогрева экрана вновь добиваются :1 улевой разности температур между ним теплочувствительным элементом 3 и получают значение температуры Т более олизкое к действительному. Описанную процедуру повторяют до тек пор (практически один-два раза), пока при вводе дат 1 ика в поток температура теплочувствительного элемента нс будет изменяться, следовательно, температура теплочувствительного элемента равна температуре газа. Предмет изобретенияДатчик для измерения температуры тормокения разреженного газового потока, содержащий подогреваемый цилиндрический экран с установленным внутри него теплочувствптельпым элементом, снабженным термопарой, и дифференциальную термопару, подсоединенную к экрану и теплочувствительному элементу, отлачаюиийся тем, что, с целью повышения то ности измерений, теплочувствительный элемент снабжен электрчиеским подогрев ате.1 е м.