Струйно-акустический датчик температуры газа

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 3(5 И С 01 К 11 22 С 01 К 13 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Щ фтчт тс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. - :; К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 5 Е,(21) 32736 б 4/18-10(71) Казанский ордена Трудового Крас-ного Знамени авиационный институтим. А,Н. Туполева(5 б) 1,Авторское свидетельство СССРМ 838423, кл. 6 01 К 11/22, 1979.2, Авторское свидетельство СССРВ 823901, кл. С 01 К 11/22, 1979.(54)(57) СТРУЙНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИКТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА, содержащий камеруторможения и расположенный в ней П 9) Ш)5 Аю чувствительный элемент, соединенный с преобразователем пульсаций давления в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения темпе-. ратуры при малых скоростях газового потока, в него введен защитный козырек, установленный перед чувствительным элементом, выполненным в виде струйного генератора колебаний давления с проточным, безотрывным днффузором, соединенным с коническим обтекателем, при этом в месте их соединения выполнены отверстия,соединяющие полость диффузора с проточной камерой в области ее наименьщего сечения. РВ25 Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения температуры торможения газовогопотока.Известен струйно-акустический датчик температуры газового потока, 5содержащий сопло и резонаторы Ь 1.Недостатком этого датчика является необходимость поддержания значительного перепада давления для егоустойчивой работы, 10Наиболее близким к предлагаемомуявляется струйно-акустический датчиктемпературы газа, содержащий камеруторможения и расположенный в нейчувствительный элемент, соединенный 15с преобразователем пульсаций давле ния в электриче ский си гн ал Ь 2 .Недостатком данного датчика является низкая точность измерения температуры при малых скоростях газового потока из-за неустойчивой работы датчика,Цель изобретения - повышение точности измерения температуры прималых скоростях газового потока.Поставленная цель достигаетсятем, что в струйно-акустический датчик температуры газа, содержащийкамеру торможения и расположенныйв ней чувствительный элемент, соединенный с преобразователем пульсаций давления в электрический сигналвведен защитный козырек, установленный перед чувствительным элементом,выполненным в виде струйного генератора колебаний давления с проточным, безотрывным диффузором, соединенным с коническим обтекателем,приэтом в месте их соединения выполнены отверстия, соединяющие полостьдиффузора с проточной камерой в области ее наименьшего сечения.На фиг. 1 показана схема струйноакустического датчика температуры;, на фиг 2 - проточная часть струйного генератора. 45Датчик состоит из струйного генератора 1, проточной камеры торможе-ния 2 с суживающе-расширяющимся соплом, .переходного устройства в видедиффузора 3 с обтекателем 4, защитного козырька 5, звукопроводов бдля подвода колебаний давления к промежуточным преобразователям 7,импульсов давления в электрические импуль- .сы.Датчик работает следующим образом.55Поток, температура которого подлежит измерению, набегает на датчики в камере торможения устанавливается давление, близкое к полному давлению в потоке, а в горле сопла ка меры торможения устанавливаетсядавление, меньшее статического давления в потоке. При этом разностьдавлений в камере и в горле сопламожет до б раз.превышать динамическое давление в потоке,. Под действием этого перепада давлений воздухпротекает через струйный генератор1 и переходное устройство с диффузором 3, Вследствие восстановлениядавления в диффузоре перепад давлений на генераторе в целом близокк перепаду давлений на сопле генератора, а число Маха в струе на срезе сопла генератора существеннопревышает число Маха в набегающемпотоке и необходимое значение числа Маха в струе для обеспеченияустойчивой работы датчика можетбыть достигнуто при очень малых числах Маха потока, Потребное числоМаха в струе на срезе сопла генератора зависит от геометрии генератора и находится обычно в пределах0,1-0,2,В струйном генераторе 1 при прохождении через него газового потока возбуждаются акустические колебания, которые по звукопроводам бпоступают к преобразователю 7, выходной сигнал которого зависцт оттемпературы газа.На фиг, 2 обозначены основныеразмеры проточной части датчика.Соотношение размеров проточной части можно обеспечить близким к оптимальному вне зависимости от абсолютных размеров датчика, так как всепоказатели качества;датчика, за исключением чувствительности, практи-чески не зависят от абсолютных размеров, Чувствительность датчйка сувеличением размеров уменьшается.Соотношение размеров удобно задавать в виде размеров в долях какоголибо характерного размера, напримервысоты сопла. В предлагаемом изобретения в случае воздушного газового потока необходимо выдерживатьугол раскрытия диффузора не более12 О, ширину сопла и резонаторовструйного генератора Н = (5-6)Ь,расстояние от сопла до клина 1 =(1,2-1,5)Ь, расстояние от сопладо заднего торца клина Ь = (12-20)Ь,длину резонаторов Ь = (15-23)Ь,высоту резонаторов Ь = (2,5-3)Ь, высоту клина Ф = (0,6-0,8)Ь, длину узкойчасти сопла 8 = (1,5-3,0)Ь, диаметротверстия для отбора акустическогодавления д 40,8 Ь, диаметр жиклерай(1,7-1,9)Ь, где Ь - высотасопла струйного генератора..1012045 дыре Составитель В. Баз ведактор Т. Веселова ТехредИ.Гергель Коррек Дзят Тирак 87 Государствен лам иэобрете сква, Ж,Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. ПР я аз 2747/50 1 ПодписноеВНИИПИ наго комитета СССРпо де ний и открытий113035, Ио Раушская на 5., д. 4/5