Способ определения температуры газового потока

(71) Уфимский ордена Леционный институт им.Орджо(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 555481, кл. С 01 К 13/02, 1974.2. Авторское свидетельство СССРВ 399741, кл. С 01 К 7/02, 1971(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА, заключающийсяв регистрации показаний двух термоприемников, помещенных в газовый,поток, вычислении скорости их изменения и определении температуры газового потока по расчетной формуле попоказаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и ине ти термоприемников, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияточности измерения при малой разностипоказателей термоприемников, определяют разность показаний термоприемников и в моменты. времени, когда онастановится меньше заданного значенияЬ , определяемого требуемой точностьюизмерения, дополнительно измеряюттемпературу газового потока,предварительно нагретым до температуры,отличающейся от температуры основныхтермоприемников на величину не менееб=Е Ь 1, третьим термоприемником,где Е постоянный коэффициент, завися-щий от инерционности третьего термоприемника, регистрируют его показанияи скорость их изменения, а температуру реюгазового потока определяют по рас четной формуле по показаниям третьего и додного из основных термопремников.1118874 2формуле (1) не позволяет с приемлемойточностью определять температуру газового потока при уменьшении абсолютной величины .разности показаний термоприемннков (регистрируемых термоприемником температур), Как показывают расчеты, при равенстве показанийтермоприемников (Т 1 = Т 2) знаменательформулы (1) обращается в нуль.Цель изобретения - повышение точности определения температуры газового потока при малой разности показаний термоприемников,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определениятемпературы газового потока, заключающемуся в регистрации показанийдвух термонриемников, помещенных вгазовый поток, вычислении скоростиих изменения и определении температуры газового потока по расчетнойформуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их измененияи инерционности термоприемников,определяют разность показаний термоприемников и в моменты времени, когдаона становится меньше заданного значения Ь 1, определяемого требуемойточностью измерения, дополнительноизмеряют температуру газового потокапредварительно нагретым до темпера"туры, отличающейся от температурыосновных термоприемников на величинуне менее Ь 2 = 1- Ь третьим термоприемником, где Е - постоянный коэффициент,.зависящий от инерционноститретьего термоприемника, регистрируютего показания и скорость их изменения,а температуру газового потока определяют по расчетной формуле по показаниям третьего и одного из основныхтермоприемников.При определении температуры газово(1) го потока величину разности показаний45теплоприемников Ь, при достижениикоторой начинают измерять температуругаза третьим термоприемником, определяют иэ выражения т т-т Ф 12+1 тг 7,(2) где Тг Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к способам определения температур газовых потоков, и может быть использовано для измерения нестационарных температур газового потока.Известен способ определения температуры газового потока контактным термодатчиком, заключающийся в его подогреве от дополнительного источ гика энергии до температуры заведомо выше температуры газового потока, измерении изменения его температуры, охлаждении термодатчика до температуры заведомо ниже температуры газового потока путем отключения дополнительного источника энергии и определения температуры газового потока по показаниям термодатчика в моменты нагрева и охлаждения 1 .20Однако данный способ в основном предназначен для измерения стацио-. нарных температур.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ 2 определения температуры газового потока, заключающийся в регистрации показаний двух термоприемников, помещенных в газовый поток, вычислении скорости их изменения и определении температуры газового потока по расчетной формуле по показаниям термоприемников с учетом скорости их изменения и инерционности термоприемников.Известный способ позволяет определять как стационарные, так и нестационарные температуры газового потока, При этом для вычисления температуры газового потока используют формулу40 где Т - температура газового потока;гТ и . Т 2 - показания термоприемников;Т и Т - скорости измененияпоказаний термоприемников (производные повремени от показанийтермоприемников);К и К - показатели тепловой1 2инерции термоприемников.Этот способ в силу специфики вычис ления температуры газового потока по- температура газовогопотока;- требуемая относительнаяпогрешность определениятемпературы газового потока;Заказ 7442/29 , Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская .наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 111883в ) - относительная погрешностьт,1т,определения отношенияпроизводных по времени отрегистрируемых основнымитермоприемниками температур (скорость измененияпоказаний основных термоприемников).Температура третьего термоприемника в момент начала измерения должна 10отличаться от температуры первого ивторого теплоприемников на величинуне менее Ь = Е Ь,. Лля определенияЯ , которое. в принципе может быть .любым числом большим единицы, рекомендуется использовать формулу/Ъ1 э (3)Ргде ь - положительная размернаяфизическая величина (в единицах измерения времени),оказывающая влияние на продолжительность регистрациитретьим термоприемником; 25К - показатель тепловой инерциитретьего термоприемника.Порядок величины Е следует брать,равным порядку величины показателейтепловой инерции термопреобразователей.Температуру газового потока прималой разности показаний основныхтермоприемников определяют по формуле(1), подставляя вместо значений Т 1,Т 1 и К (или Т 2, Т 2 и К) значенияТ, Т и К 3 для третьего термоприемника.На чертеже изображены результатывычислительного эксперимента, поясняющие применение предлагаемогоспособа. 74 4На чертеже кривая 1. изображает заданную температуру газового потока; кривые 2 и 3 - вычисленные реакции основных термоприемников; кривая 4 - температуру газового потока, рассчитанную по показаниям основных термоприемников; кривая .5 - вычисленную реакцию третьего термоприемника; кривая 6 - температуру газового потока, рассчитанную по показаниям третьего термоприемника с учетом показаний одного иэ основных термоприемников.Из графика следует, что в,момент времени 3,3 с температуры основных термоприемников равны Т = Т = 908 К. При этом видно, что результаты расчета температуры газового потока по показаниям основных термоприемников (кривая 4) в момент времени 3,3 с (а также при малой разности показаний термоприемников) имеют значительную погрешность. Практически эта погрешность (в момент времени 3,3 с) не ограничена. Погрешность определения температуры газового потока по показаниям третьего термоприемника в момент времени 3,3 с составляет менее ЗЖ,Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, содержащего три термоприемника, один из которых (третий) находится при определенной температуре и в требуемый момент времени вносится в газовый поток, и измерительный блок, осуществляющий требуемые вычислительные операции по формулам (1) и (2).Использование предлагаемого способа определения температуры газового потока обеспечивает по сравнению с прототипом высокую точность измерения температуры газового потока во всем диапазоне измеряемых температур.