Термопара

инсти. ич емператур из, 1962,трии. моме ть те иост емпер щем водно нител трии рмои изатур у терстью ьные Вил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4190713/2422) 05.02.8746) 15.09.89. Бюл.3471) Красноярский политехническ(57) Изобретение относится к тери позволяет повысить эффективнолары за счет обеспечения возможмерения быстроизменяющихся тв потоках газа или жидкости. К обмоэлектроду 1 с большей теплопропо его длине подсоединены допол термоэлектроды 2 - 4 с образованием горячих спаев Р - Р различной инерционности. Конусообразная форма термоэлектрода 1 обеспечивает постепенное уменьшение инерционности горячих спаев к его концу, а конический переход рабочих концов термоэлектродов 2 - 4 позволяет подогнать их диаметр к диаметру термоэлектрода 1 в месте подсоединения. После погружения термопары в поток одновременно снимаются показания с трех спаев Р, - Р соответствующие их температурам Т, - Т, . По полученным показаниям методом экстраполяции определяется истинная температура (Т, ). Высокая теплопроводность термоэлектрода 1, а также меньший в сравнении с горячими спаями диаметр его участков, соединяющих эти спаи, обеспечивает дополнительный подвод тепла к ним, что снижает инерционность, и, как следствие, повышает точность определения Т,г. 3 ил.15081 формула изобретения 3Изобретение относится к термоэлектрическим устройствам для измерения температуры в потоках и может быть использовано для измерения быстроизменяющихся температур при нестационарных процессах теплообмена, например в газовых турбиках.Цель изобретения - повышение эффективности термопары.На фиг. 1 показана предлагаемая термопара; на фиг. 2 - график экстраполяциин1 Опоказании термопары к нулевому диаметру ее горячего спая; на фиг. 3 - распределение тем пературы по длине общего термоэлектрода.Термопара содержит общий термоэлектрод 1, к которому присоединены дополнительные термоэлектроды 2 - 4. Исходные термоэлектродные провода трех спайной термопары имеют одинаковый диаметр д., арабоч ие концы общего и дополнительныхтерм оэлектродов выполнены с одинаковыми конусообразными сужениями к горячимспаям. В месте образования первого спаядиаметры термоэлектродов 1 и 2 - с 1,равны минимально допустимому исходя изусловия неоднородности материала, приэтом диаметр горячего спая О, =20, Аналогично диаметры термоэлектродов 1 и 3 вместе образования второго горячего спаяравны д а диаметр спая О, = 2 Й, Диаметртретьего спая О.=2 ЙЗ,Величина расстояния между спаями опре- З 0деляется размерами объема потока, в котором требуется определить температуру Т.До полн и тел ьн ые терм оэле ктроды 2 - 4выполнены, например, из константана, а общий термоэлектрод 1 - из более теплопроводного материала - меди. 35Коническая форма общего термоэлектрода 1 обеспечивает постоянное уменьшениеинерционности горячих спаев к его концу,сведение их диаметров как бы к нулевомудиаметру.Различие тепловой инерционности спаев40определяется только их диаметрами. Конусообразный переход рабочих концов дополнительных термоэлектродов 2 - 4 позволяетподогнать их диаметр к диаметру общего термоэлектрода 1 в месте подсоединения, Кроме того, конусообразные переходы позволяют использовать для дополнительных термоэлектродов провод одного исходного диаметра, что упрошает изготовление термопары и позволяет создавать термоприемники сразличными соотношениями между О ОТермопара работает следующим образом.После погружения термопары, закрепленной консольно, в поток газа или жидкости,в зону малого объема, температуру которого, быстропеременную во времени, необходимо определить, одновременно снимаются показания трех горячих спаев О, - О,. С по 064мощью горячего спая Офиксируются показания, соответствующие некоторой температуре Т являющейся наиболее близкой к Т, так как диаметр спая О, минимальный. Аналогичным образом измеряется температу ра Т, спая О, с погрешностью более высокой, чем Т из-за большей тепловой инерции второго горячего спая, Температура Т измеренная с помощью спая О имеет еще большее отклонение от ТПо показаниям Т, - Т, строятся кривые зависимости температуры от диаметра спая, после чего определяется Т в зоне малого объема путем экстраполяции голученной кривой до пересечения с ординатой, отвечающей нулевому диаметру спая (фиг. 2).Высокая теплопроводность общего термоэлектрода 1 не вызывает перетока тепла между рабочими спаями О, - О так как, во-первых, размеры рабочих спаев по сравнению с расстоянием между ними на один - полтора порядка меньше. Например, О, = 0,05 мм О =0,10 мм, О =0,15 мм, а расстояние между спаями =1 - 2 мм. Во-вторых, время ч; пульсаций температуры потока мало (тысячные и сотые доли секунды). В связи с этим процесс теплопроводности вдоль участков общего термоэлектрода 1, соединяющих горячие спаи, соответствует небольшим в сравнении со спаями безразмерным величинам веремени - числам Фурье. Благодаря тому, что диаметр этих участков меньше соответствующих диаметров соединяемых рабочих спаев, и их материал имеет более высокий коэффициент теплопроводности чем материал массы спаев, распределение температуры по длине указанных участков характеризуется наличием экстремума (фиг. 3) . Следовательно, существуют адиабатические поверхности между горячими спаями, что свидетельствует об отсутствии теплоперетока между спаями.Высокая теплопроводность термоэлектрода 1 обеспечивает дополнительный подвод тепла к рабочим спаям, что позволяет повысить точность определения Тпри экстраполяции,Конусообразная форма термоэлектродов 1 - 4 предлагаемой термопары обеспечивает ее максимальную прочность на изгиб, вызываемый потоком среды. Терм опара, содержащая общий термоэлектрод и подсоединенные по его длине с образованием горячих спаев дополнительные термоэлектроды, диаметр которых в месте подсоединения равен диаметру общего термоэлектрода,. отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности термопары за счет обеспечения возможности изме6ми с сужением к горячим спаям, при этом общий термоэлектрод выполнен из материала с большей теплопроводностью. 1508106 рения быстроизменяющихся температур, в ней рабочие концы общего и дополнительных термоэлектродов выполнены конусообразныСоставительТехред И. ВеТираж 573 о комитета по изобретениям Москва, Ж - 35, Раушская льский комбинат Патент,Корректор М.Максих Подписноеи открытиям ври ГКНнаб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагари