Устройство для измерения температуры газа

.71 ТЕНИЯ 12Це )инсти 8,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭОБР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Петашвили О,М., Цибинотип О.Измерение температуры продуктов срания электрических топлив. - М.:Энергоатомиздат, 1984, с.113.Авторское свидетельство СССРФ 7.12694 ю кл, 0 01 К 13/02 ю 17 07(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗА(57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точностьизмерения и расширить диапазон измеряемых т-р. В водоохлаждаемом корпусеразмещены проточные каналы, выполненные в виде труб 2 и 3 постоянного диаметра, сопряженных за рабочимучастком устр-ва трубой 4 магистрали отсоса, Т-ра стенок труб 2,3 игаза в них определяется термопреобразователями 6,7, перемещаемыми к сечениям входа труб, а момент приближения показаний термопреобразователя6, находящегося в трубе 2, к т-ре на- Ячала размягчения эолы топлива, Термопреобразователи 6,7 размещены на оситруб 2 и 3, диаметры которых различа- Сются не менее чем вдвое, на равномрасстоянии от их входных торцов.2 ил.Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры газа.Целью изобретения является повышение точности измерения и расширениедиапазона измеряемых температур,На фиг.1 изображено устройстводля измерения температуры газа, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на 10фиг.1 (в области рабочего участка).Устройство содержит водоохлаждаемый корпус 1, трубу 2 первого проточного канала, трубу 3 второго проточного канала, трубу 4 магистрали отсоса, трубу 5 установочного канала итермопреобраэователи 6 и 7, выполненные, например, на основе термопар,причем термопреобразователь 6 расположен в трубе 2 первого проточного 20канала, а термопреобраэователь 7 расположен в трубе 3 второго проточного канала, Расстояния от входноготорца трубы 2 до сечения установкитермопреобраэователя 6 и от входноготорца трубы 3 до сечения установкитермопреобраэователя 7 равны.Труба 2 первого проточного каналаи труба 3 второго проточного каналаэа рабочим участком устройства сопряжены трубой 4 магистрали отсоса.Диаметр трубы 2 больше диаметратрубы 3 более чем в 2 раза,Устройство работает следующим образом. 35Термопреобразователи 6 и 7 задвигают на максимальную глубину рабочего участка, затем включают охлаждение и вводят устройство для измерения температуры в исследуемую зону 40топки или камеры горения, где температура газа около 2000 К. Записываютпоказания термопреобраэователей 6 ипо которым определяют температуру стенок труб 2 и 3 отсосных каналов, так как при отсутствии отсосатемпература газа в отсосных.каналахравна температуре охлаждаемых стенок.Включают отсос, при этом измеряемый газ течет по трубам 2 и 3 отсосных каналов со скоростью 70 - 80 м/с,а температура газа снижается по длине отсосных каналов за счет интенсивного охлаждения.55Термопреобраэователи 6 и 7 перемещают к сечениям входа труб 2 и 3отсосных каналов,до тех пор, пока показания термопреобраэователя 6, на 6, 6, ехр - -Я).(х)бхай (3) 4 ( о 9 = О, ехр -ЯС(х)дх .(3 ) О ВВвдиииии иитегреиовБС(х)йх вОмулах (3 ) и (3 ) равны между софорбой.Разделим (3 ) на (3 ) и возведемобе части полученного уравнения в степень й /(6 " ):аа а 4= " т ) ВСх)В"18 (4) Подставив (4) в формулу (3 ), получим уравнение, позволяющее определить В,ходящегося в трубе 2 большего диаметра, не приблизятся к температуре начала размягчения эолы данного топлива. Затем снимают показания термопреобразователей 6 и 7 и определяют температуру газа по известной зависимости,Термопреобразователи 6 и 7 измеряют температуру газа в трубах 2 и 3отсосных каналов в местах их установкиГаэ по трубам 2 и 3 отсосных кана-,лов поступает в трубу 4 магистралиотсоса.Теплоперенос в проточном каналеописывается зависимостьюх,49,= 6, ехр - ЯС(х)йхо(1)где 3 - превышение температуры гагэа над температурой стенки;9; - превышение температуры газана расстоянии х от входав отсосный канал над температурой стенки;ЯС(х) = к, (х)/(УС ), где М, (х)местный коэффициент теплоотдачи отгаза к стенке канала;- плотностьгаза;- скорость газа в канале;С - удельная теппоемкость газа.При постоянстве диаметра по длинеканала выражение (1) можно записатьх:, 4)(0; = О,ехр - - - ЯС(х)дх (2)Оили для сечений двух отсосных каналов различных диаметров при одинаковом значении х,( 1. ") 25 т,:т Ьа,вта,30 35 40 Влияние величины а,/а на об ю погрешность измерения температуры газа определяется по формуле 6 т, - ь,Рт, + ь,бт, + Ь,6(а,/а,),10где о Т; - относительная погрешностьиэ мер ения т емпер атуры Т(а, /а ) - относительная погрешностьзадания Величины а /аЬ - коэффициенты влияния яв) ф 15ляющиеся частными производными функции Т,(тта,/а, .При этом Коэффициенты Ь, Ь, Ь убываюта,от оо до 0 при 1 с -- соо .а,Максимальное значение отношенияа,/а определяется практической возможностью выполнения устройства.Приняв больший диаметр устройствва равным 20 мм, практически можнореализовать диаметр меньшего каналане менеемм, иначе измерение темпе"ратуры в нем затруднено (диаметр термопары при этом не должен превышать10 мвм), Практически а,/а сложнореализовать более 20. В то же время погрешность 6 Т,более 27 гарантированно обеспечивается при а,/а ъ 2,Таким обраэом, практически приемлемым диапазоном отношения являетсяа,2 с. - с 20,Иэ указанного диапазона эначений а,/а преимуществом обладает значение 2, так как позволяет упростить формулу определения Т г (5) и привести.,ее к виду (6), что облегчает процедуру определения Т (нет необходимости возводить в степень величину в скобках в формуле (5)Приняв а,/а = 2, получают расчетную формулу для определения Т,: Формула изобретения Устройство для измерения температуры газа, содержащее корпус, два параллельных проточных канала с различными гидродинамическими сопротивлениями и два идентичных термопреобраэователя, размещенных на оси проточных каналов на равном расстоянии от их входных торцов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измеряемых температур, корпус выполнен водоохлаждаеьым, а проточные каналы выполнены в виде труб постоянного диаметра, причем отношение диаметров труб проточных каналов отличается не менее чем вдвое.1372200 Фиг. 7 Составитель Е. РязанцевТехред А. Кравчук Корректор С.Черни Редактор И,Николайчук Заказ 475/35 Тираж 607ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, )К, Раушская наб., д.4/5 Подписное юПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4