Устройство для измерения температуры торможения

О П И С А Н И Е 3 О 3531ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеопуолинКомитет по делам аосретений и открытий536.531 (088,8) ри Совета Министр СССР1.1971 ата опубликования описания Авторыизобретени И. Н. Листов, А. В. Абросимов и А, Е. Цофин Заявител всесс"." =.:-. ".:-: 1 йБ 1 тБ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОРМОЖЕНИЯ Изобретение относится к датчикам быстро- меняющихся температур торможения воздуха или газов, которые применяются при испытаниях различных летательных аппаратов и в других случаях, где требуется измерение тем пературы торможения с минимальным запаздыванием.Известные датчики указанного типа, имеющие камеру торможения, устройство поворота потока и открытую микропроволоку в качест ве термочувствительного сопротивления имеют ряд существенных недостатков.Один из них - большое аэродинамическое сопротивление встречному потоку воздуха. Этот недостаток вызван тем, что устройство 15 поворота потока, выполненное в виде цилиндрического канала, отделено от камеры торможения и расположено перпендикулярно направлению потока. Такое расположение камеры торможения и устройства поворота по тока увеличивает площадь поперечного сечения датчика в плоскости, перпендикулярной направлению потока, а, следовательно, увели. чивает и лобовое сопротивление датчика. Будучи установлен на летательном аппарате во 25 внешнем потоке, датчик ухудшает аэродинамические характеристики летательного аппарата,Другой существенный недостаток конструкции известных датчиков, имеющих устройство 30 поворота потока и открытую микропроволоку, - недостаточная надежность пз-за обрыва микропроволоки в некоторых случаях эксплуатации. В частности, обрыв может произойтп при взлете или посадке самолета, когда вероятность попадания в канал поворота потока взвешенных частиц (песта, крошек бетона, мелкой гальки, насекомых и т. п,) наиболее велика.Резкий поворот потока на 90 не может происходить без завихрений и срывов. Взвешенные частицы, увлекаемые завихрениями, попадают в вертикальный канал, где размещена микропроволока и, совершая беспорядочпье движения, обрывают ее.Датчики данного типа имеют погрешности измерения от теплопроводности из-за большой длины воздушного тракта датчика.Поэтоъу хисропроволоко Воспрпимается температура торможения не полностью, а с некоторой погрешностью, пропорциональной тепловым потерям. Таким образом, потери ог теплопроводности неизбежны в данной конструкции.Устройство для измерения температуры торможения не имеет указанных недостатков и отличается тем, что узел поворота газового потока выполнен в виде перфорированно цилиндрической камеры с закрытьм выходным отверстием и входным соплом, кромка кото 3035315 10 15 20 25 30 35 40 45 рого скреплена с камерой торможения, а термометр сопротивления размещен по спирали в кольцевом зазоре между камерой торможения и узлом поворота газового потока. При этом камера торможения, узел поворота газового потока и термометр сопротивления расположены коаксиально,Выполнение узла поворота потока в виде цилиндрической перфорированной камеры с соплом, расширяющим поток в радиальном направлении, позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление, так как узел поворота потока в виде такой камеры размещается не отдельно, в вертикальной стойке, а непосредственно в камере торможения.Надежность датчика с узлом поворота потока в виде перфорированной камеры повышается, так как взвешенные частицы не могут попасть в зону расположения мпкропроволоки. Повышение точности измерения достигается за счет сокращения длины воздушного тракта.На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.В камере торможения 1, имеющей входное отверстие 2, установлена перфорированная цилиндрическая камера 3 с соплом 4 и системой отверстий 5 (перфорацией) по всей боковой поверхности. Входное отверстие б перфорированной камеры открыто для прохода воздуха в канал 7, а выходное отверстие закрыто перегородкой 8. В кольцевом пространстве 9, образованном стенками камеры 3 и камеры торможения 1, размещена платиновая микро- проволока 10, намотанная в виде простой или бифилярной спирали на тонкие радиальные ребра 11, укрепленные на поверхности перфорированнои камеры. Таким образом, намотка из микропроволоки располагается в воздушном пространстве кольцевой полости, касаясь радиальных ребер в точках, что обеспечивает хоэошиЙ тепловой контакт с заторможенным воздухом и затрудняет теплоотвод в местах крепления.Устройство работает следующим образом.Устройство устанавливается так, что встречный поток воздуха направлен вдоль оси каме. ры торможения, кяк показано ня чертеэке стрелкой, и входит в камеру тормоэкения через входное отверстие 2, Во входном отверстии б камеры 3 движение потока несколько ускоряется из-за суэкения прохода. При выходе из сужения поток, расширяясь, проходит через отверстие 5, меняя свое направление с осевого на радиальное. При этом происходит торможение потока, его кинетическая энергия переходит в тепловую энергию торможения. Возникающая при тормоэкении температура воспринимается микропроволокой 10 благодаря тепловому контакту микропроволоки с потоком. Заторможенный поток, омывая витки микропроволоки, выходит из камеры торможения через вентиляционные отверстия 12. Взвешенные частицы, попадающие с потоком в камеру торможения, имеют ббльшую энергию, чем частицы воздуха или газа, благодаря большой массе, Поэтому траектория их движения отличается от траектории движения частиц воздуха. Под действием сил инерции взвешенные частицы не совершают радиального поворота, а продолжают свое движение вдоль оси канала 7 и, достигая перегородки 8, увлекаются потоком в атмосферу через вентиляционные отверстия 12. Предмет изобретения Устройство для измерения температуры торможения, содержащее камеру торможения с отверстиями для выброса газа, узел поворота газового потока, расположенный в камере торможения, и открытый проволочный термометр сопротивления, Отличсиощееся тем, что, с целью повышения точности и надеэкности устройства, узел поворота газового погока выполнен в виде перфорированной цилиндрической камеры с закрытым выходным отверстием и входным соплом, кромка которого скреплена с камерой тормоэкения, а термометр сопротивления размещен по спирали в кольцевом зазоре между камерой торможения и узлом поворота газового потока, причем, камера торможения, узел поворота газового потока и термометр сопротивления располоэкены коаксиально.Составитель И, И. Дубсон Редактор А, В. Корнеев Текрсд Л. Л. Евдонов Корректор В, И. Жолудева Заказ 1645/9 Изд. М 648 Тираж 473 ПодписноЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб д, 4/5ипография, пр. Сапунова