Акустическое устройство для измерения температуры газообразной среды

Союз Советских Социалистических Республии,75 (21) 2190929 лспо 18 22 За присоединением заявки Государственный иомите 23) П орцтет ета Министров СССРделам изобретений(43) Опубликовано 25.11,76. Бюллетень Х (45) Дата спубликования описания 15.12.7 рытии(54) АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ Изобретение относится 1 к контрольнои и измерительной технике и приборо "троению, а именно к преобразователям температуры, и предназначено для использования ца различного рода предприятиях, где необходимо регистрировать температуру газовых сред, например продуктов сгорания.Известные устройства для измерения температуры газообразной среды, содержащие термопару, имеют сравнительно низкую точность и надежность изътереция температуры в газовой среде с повышенной интенсивностью звуковых полей 11.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является акустическое устройство для измерения температуры газообразцой среды, содержащее резонатор и установленный в цем датчик пульсаций давления, соединенный через усилитель с измерительным приоором 2.Однако это устройство также имеет сказ цительцо низкую точность и надежность получаемых результатов измерения температуры в газовой среде с повышенной интенсивностью звуковых полей.С увеличением интенсивности пульсаций давле ий в исследуемой среде, вызывающих усиление акустического поля в этой среде, точность и надежность результатов измерения падает, а начиная с определенного зцаче:шя уровня звукового поля (примерно 125 дб), показания устройства становятся пол н остью:с достозс 1 з ц ы м и.Снижение точности измерений вызыздетса 5 образованием отрьпцых ялстропсрсмсццыхпо температуре вихревых волновых течспий газа ца кромках отверстия горловины резонатора. Интенсивность вихрей растет с увеличением цнтецсивцостц звукового поля.О Поскольку температ; ра гдзя в вихревыхзонах отлцч 11 я от температуры (статцческой) среды, подлежащей измерению, я сама вихревая зоца распространяется ца зходнос отверстие горлозццы резсядторд, причем тем 5 больше, чем выше уровень звуковой волны.то и температура колеблющегося газд з горловше резонатора будет отличной от температуры измеряемой среды.Это обстоятельство определяет отличие О частоты возбуждения резонатора, по зелцчц.не которой определяется тсмпсряту 1 и, от истинной (з отсутствии вихревых температурных зон).Кроме того, часть тепла цз газа уходит з 5 стенки горловины резонатора, что,прцводигк дополнительным логреьццостям.Цель изобретения - повышение точностиц достоверности измерений з условиях повышенной интенсивности звуковых полей.ЗО Для этого в предлагаемом устройстве увходного отверстия цилиндрическая горловина резонатора имеет кольцевой уступ с острыми кромками, при этом высота уступа равна четверти его диаметра, который в 1,3 раза больше диаметра горловины, Кроме того, внутренние стенки горловины резонатора,выполнены из теплопзоляционного материала, например керамики.На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, Устройство содержит резонатор 1, объам 2 которого сообщается с измеряемой средой 3 с помощью цилиндрической горловины 4. Внутри объема резонатора расположен датчик Б,пульсаций давления прп регистрации уровня и частоты резонансных колебаний. У,входного отверстия цилиндрическая горловина 4 имеет кольцевой уступ б с острыми кромками 7. Внутренние стенки горловины выполнены из керамики 8, а внешние имеют форму штуцера 9.Для измерения температуры устройство укрепляют с помощью штуцера. 9. Звуковая волна, падающая,на резонатор 1 из измеряемой среды 3, вызывает образование на острых,кромках 7 кольцевого уступа б кольцевого,вихря. Поскольку диаметр входного расширенного участка устройства за счет уступа больше диаметра входного отверстия горловины 4 резопатора 1, вихревое кольцо не затеняет это отверстие и способствует плавному втеканию и вытекапию газа.Температура газа в отверстии горловины практически пе отличается от истинной темперагуры среды, Этому же способствует то, что внутренние стенки торловины резонатора 1 выполнены из керамики 8. Собственная частота устройств определяется температурой газа в горловине и практичеаки не зависит от температуры таза в объеме резонатора 1.5 Возбуждение колебаний резонатора насобственной частоте воспринимается датчи,ком пульсаций давления б и фиксируется соответствующим регистратором уровня и частоты резонансных .колебаний. По частоте остределяют температуру газовой среды.Формула изобретенияАкустическое устройство,для измерения 15 температуры газообразной среды, напримертемпературы в камерах сгорания, содержащее датчик пульсаций давления и резонатор, о тл н чаю щееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений 20 в условиях ловышенной интенсивности звуковых полей, цилиндрическая горловина резонатора у входного отверстия снабжена кольцевым устройством с острыми кромками с диаметром в /, раза больше диаметра гор ловины и высотой равной четверти его диаметра, а внутренние стенки горловины выпол ,иены из теплоизоляционного материала, на,пример керамики.ЗО Источник информации, принятый во внимание,при экспертизе:1. Петунин А. Н., Измерение параметровгазовых потоков, Машиностроение, М., 1965 зб (прототип),536404 й усияиткяю Составитель Н. фомичевТехред М. Семенов Корректор И. Симкина Редактор Т, Иванова Тип. Харьк, фил, пред. Патент Заказ 1087/1650 Изд. 1 че 313 Тираж 814 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5