Устройство для измерения температуры газообразной среды

(21) Приоритет во делам изобретений и вткрытвй.53(088.8) Дата опубликования описания 27.06.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ Изобретение относится к газодинамик и предназначено для измерения температуры газовых сред, например продуктов сгорания, с помощью акустических термометров.Известно акустическое устройство для5 измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор и установленный в нем датчик пульсаций давления, соединенный через усилитель с измерительным1 О прибором 11.С увеличением интенсивности пульсаций давлений в исследуемой среде, вызывающих усиление акустического поля в этой среде, точность и надежность результатов измерений падает, а начиная с определенного значения уровня звукового поля (около 125 дб), показания устройства становятся полностью недостоверными.Снижение точности измерений вызывает-,о ся образованием отрывных быстропеременных по температуре вихревых волновых течений газа на кромках отверстия горловины резонатора. Интенсивность вихрей растет с увеличением интенсивности звукового поля,Поскольку температура газа в вихревых зонах отлична от температуры (статической) среды, подлежащей измерению, а сама вихревая зона распространяется на входное отверстие горловины резонатора, причем тем больше, чем выше уровень звуковых волн, то и температура колеблющегося газа в горловине резонатора будет отличаться от температуры измеряемой среды.Кроме того, часть тепла из газа уходит в стенки горловины резонатора, что приводит к дополнительным погрешностям.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является акустическое устройство для измерения температуры газообразной среды, содержашее резонатор, горловина которого снабжена кольцевым уступом, а внутренняя ее стенка выполнена из керамики, и74273датчик пульсаций давления, установленный в резонаторе 23.Недостатком этого устройства является то, что гаэ в горловине резонаторапри исследованиях переменных процессов прогревается недостаточно быстро,что понижает точность и надежность результатов измерений,Цель изобретения - повышение точности измерения температуры. ЫЭта цель достигается тем, что в устройство введена разделительная мембрана, расположенная внутри резонаторамежду горловиной и дном, сильфои, заполненный жидкостью, и разрядник, раз- д.мешенный в сильфоне, при этом, один то-.рец сильфона жестко связан с мембраной,в другой - с дном резонатора.На чертеже схематично изображенопредлагаемое устройство. 20Устройство содержит резонатор 1,объем 2 которого соединяется с измеряемой средой 3 с помощью цилиндрической горловины 4. Внутри объема резонатора расположен датчик 5 пульсаций давления. У входного отверстия ци-.линдрическая горловина имеет уступ 6с острыми кромками. Внутренние стенкицилиндрической горловины выполнены иэкерамики 7, а внешние имеют формуштуцера 8. Резонатор 1 снабжен разделительной мембраной 9 и содержитсильфон 10, заполненный жидкостью 11.Внутри сильфона в жидкости расположенразрядник 12, электрически соединенныйс источником электрического напряжения13.Устройство работает следующим обраДля измерения температуры устрой вство укрепляют с помощью штуцера 8.После запуска установки поток горячего,газа через горловину 4 с уступом 6поступает внутрь резонатора. После включения разрядника 12 внутри сильфона 4510 в жидкости 11 происходит взрыв,который через разделительную мембрану9 воздействует нв внутренний объем резонатора. В резонаторе развивается вол, на сжатия, которая через горловину 4 Вы 50ходит вместе с порцией газа в поток.Часть газа выталкивается из резонато 26 4ра и уходит с потоком. Зв волной сжатия идет волна разрежения, которая захватывает порцию исследуемого газа.Звуковая волна, падая на резонатор 1 аз исследуемого пространства, вызывает образование на острых кромках кольцевого уступа 6 кольцевого вихря. Поскольку дмаметр входного расширенного участка за счет уступа 6 больше диаметр ра входного отверстия горловины 4 резонатора 1, вихревые кольца не затеняют это отверстие, что способствует плавному втеканию газа в резонатор в фазе волны разрежения.Возбуждение колебаний резонатора на собственной частоте воспринимается датчиком 5 пульсаций давления и фикси- . руется соответствующим регистратором уровня и частоты резонансных колебаний. По частоте определяют температуру га- ЗОВОЙ бРЕДЫеТакое выполнение устройства позволяет повысить точность н надежность информации о температуре,формула изобретенияУстройство для измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор, горловина которого снабжена кольцевым уступом, а внутренняя ее стенка выполнена из керамики, и датчик пульсаций давления, установленный в резонаторе, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в устройство введена разделительная мембрана, расположенная внутри резонатора между горловиной и дном, сильфон, заполненный жидкостью, и разрядник, размещенный в сильфоне, при этом один торец сильфс- на жестко связан с мембраной, а другойс дном резонатора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ж 346604, кл. б 01 К 11/26, 1970.2. Авторское свидетельство СССР М 536404, кл. О 01 К 11/22, 1975 (прототип).742726 Составитель Г.тор Т. Иванова Техред М. Пет ина Корректор И. Муска аз 3451/37 Тираж 713 БНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, РаушПодписнле ета СССР аи наб., д. 4/5 нлиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4