Струйно-акустический датчик темпера-туры газа осесимметричного типа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ -823901 Союз Советских Социалистических Рвслублнк2) Авторыиэобретени И.Власов и И.Г.З азанскнй ордена Трудового Красного Знам авиационный институт им.А.Н.ТуполеваЗаявитель ьЛИОТЕ 4 5 УЙНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ГАЗА ОСЕСИММЕТРИЧНОГО ЕМПЕРАТУРИПА в д лениНедосяв звестного датчикаизкая точность изметк ет акже ений. Юиэобретзмеренийператур ия - повышение точусловиях перемендавлений. ости ых т Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано для измерения температуры. газовых потоков.Известен акустический датчик температуры газов, выполненный в виде струйного генератора, выходным сигналом которого является частота пульсаций давления 1 .Недостатком известного датчика является снижение амплитуда. выходного сигнала при переменных температурах и давлениях в контролируемом газовом потоке.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является струйно-акустический датчик температуры газа осесимметричного типа, содержащий входное суживающееся сопло и расположенный против сопла цилиндрический резонатор с размещеннымнем преобразователем пульсаций ав я 2 Поставленная цель достигаетсятем, что в предлагаемом датчике входное сопло снабжено профилированнымнасадком и помещено вместе с резонатором в камеру с выходными отверстиями, площадь сечения которыхпревышает площадь среза сопла болеечем в два раза.На фиг,1 показана схема предлагаемого датчика; на фиг.2 - зависимостьчастоты пульсаций давления в. акустическом датчике от отношения давленийна сопле.Устройство содержит суживающеесясопло 1 с цилиндрический резонатор 2с преобразователем 3 пульсаций давления, помещенные в камеру 4 с выходными,отверстиями 5, профилированный насадок б.20 При создании минимального, потребного для функционирования датчнРФка отношения давлений П = р , прнкотором на выходных отверстиях 5камеры 4 устанавливается закритичесРзкое отношение давлений - . и, соответственно, звуковая скорость течения на выходе из сопла 1, благодарятому, что площадь выходных отверстий5 превышает площадь среза входного823901 Формула изобретения П,сопла, возникает сверхзвуковое истечение газовой струи. За счет взаимодействия газовой струи с резонатором 2 возникают высокочастотные колебания давления газа, которые воспринимаются преобразователем 35 пульсаций давления. В преобразовате.ле 3 колебания давления преобразуются в электрический сигнал, частота пульсаций которого связана с температурой торможения газа соотношением У=СГтВ том случае, если происходит изменение давления Р или Р отношение давлений на сопле Пс = Р /р не изменяется, так как на выходных .отверстиях 5 сохраняется закритическое отношение давлений Р/Ри частота пульсаций давления не меняется.При измерении струйно-акустическим датчиком быстроизменяющихся температур между газом и элементами конструк-О ции устройства возникают температурные перепады и связанные с теплоотводом (или теплоподводом) изменения распределения плотности газа по длине каналов проточной части датчика. 5 В этом случае, при сохранении закритического отношения давления на вы-, ходных отверстиях, могут иметь место изменения отношений давления во входном сопле. Для предотвращения возможной в этом случае погрешности при измерении температуры устройство снабжено профилированным насадком, образующим ступенчатое расширение на выходе суживающегося сопла.При этом располагаемое отношение давлений на суживающейся части соплаП= р-,Р 1 определяющее частоту пульсаций давления, изменяется в более узких пределах, чем общее отношение давлений на сверхзвуковом входном сопле - 40 П, что подтверждается экспериментальными характеристиками датчиков,с соплом без насадка (а) и с профилированным насадком (б), представленными на фиг.2Как показали экспериментальные опыты, устойчивая работа струйноакустического генератора и наибольшая амплитуда выходного сигнала устанавливается при превышении площади сечения выходных отверстий камеры площади среза входного сопла более чем в два раза.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений в условиях переменных температур и давлений и обладает, благодаря сверхзвуковому режиму генерации, высокой амплитудой выходного сигнала. Сруйно-акустический датчик температуры газа осесимметричного типа, содержащий входное суживающее сопло и расположенный против сопла цилиндрический резонатор с размещенным в нем преобразователем пульсаций давления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повЫшения точности измерений в условиях переменных температур и давлений, входное сопло снаб" жено профилированным насадком и помещено вместе с резонатором в камеру с выходными отверстиями, площадь сечения которых превышает площадь среза сопла более чем в два раза. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р .3.791213,кл . 73-339 А, опублик,1969.2. Залманзан Л,А. Аэрогидродинами:еские методы измерения входныхпараметров автоматических систем.М Наука, 1973, с.109-110.вг 39 О 1 Агц ОЮ 50 фиг Составитель Н.СоловьеваЭко Техред Н.Граб Корректор,Н.Баб едакто а илиад ППППатент ф ф., г.ужгород, ул. Проектная, 4 88/56 Тираж 90 ВНИИПИ Государствен по делам иэобрет. 113035, Москва, Ж ного комиений и о5, Рауюс Подпистета СССРкрытийая наб., д.4/