Устройство для измерения параметров газообразного потока

., риал Я 6 Мсфф 33 Рююф К АВ СЭ 4 Пнебнаглическце лцГидраблические линиЗлекарические линиФ г,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4829241/10 (22) 28.05,90 (46) 15,08,92, Бюл. М 30 (71) Институт проблем энергосбереженияАН УССР (72) М,М.Нехамин и А,М,Одарченко (56) Авторское свидетельство СССР В 1434291, кл, 6 01 1 19/04, 1988.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1425494, кл. 6 01 1 19/04, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАЗООБРАЗНОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения распределений осредненных значений полного и статического давления,д.БО 1755078 А 1 скорости, а также пульсационных составля ющих статического давления и скоростей по двум направлениям, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет измерения указанных параметров в высокотемпературных (до 3000 К) химически активных средах. Устройство содержит три приемные трубки 2, 3, 4, выходящие на поверхность полусферической заглушки 5, связанной с коаксиальным кожухом 6, Внутри кожуха 6 расположены приемные трубки статического давления с общим выходом 7 и с входными отверстиями 8 на поверхности кожуха. Кожух 6 связан с державкой, которая установлена на корпусе 10. Кожух, державка и корпус имеют сис1755078 приемной трубки полусферической ааглуог- га темы охлаждения 11, 12, 13, Охладитель подается через входы 14 и выходы 15. Приемные Ърубки 2, 3, 4 через выходы 16 связаны с датчиками пульсаций давления 17, в которых осуществляется выравнивание амплитудно-частотных характеристик сигналов и их преобразование в электрическую форму, Датчики 17 имеют два входа 18, 19, один иэ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения распределений осредненныхзначений полного и статического давлений,скорости, а также пульсаций давления идвух составляющих скорости в высокотемпературном потоке, содержащем конденсируемую фазу, например в плазмеМГД-генератора.Известен зойд для измерения давлений, предназначенный для измереййяДавлений и Скорости в нестационарномтрехмерном потоке и содержащий головку сзакрепленными на ней приемными трубками и корпус, внутри которого размещеньгдатчики давления.Недостатком известного устройства является ограниченная область применения.(оно применимо в нелймтрчальнйхсредах, принормальных условиях),Известен насадок для измерения пол" ного давления высокотемпературного потока газа; содержащий измерительную трубкуполного давления и коаксиально размещенную снаружи трубку кожуха, соединенные вторцах со стороны входного отверстия кольцевой полусферической заглушкой.Недостатком такого устройства являются ограниченные функцйойальныевозможности (измерение осредненной составляющей скорости в одном начпраалении).Цель изоб рете ния - расширениефункциональных возможностей за счетизмерения осредненных полного и статического давлений, скорости и пульсационных составляющих статическогодавления и скоростей по двум направлениям в высокотемпературном потоке, содержащем конденсируемую фазу.Укаэанная цель достигается тем, что устройство, содержащее первую приемнуютрубку полного давления с коаксиальнымкожухом, торец которого соединен со стороны входного отверстия с торцом первой которых связан с приемными трубками, а другой - с пневмопереключателем, соединенным с линией защитного газа и с региутратором осредненного давления, При работе устройства при помощи пневмопереключателя реализуются два режима работы: режим продувки (защитным газом) и режим измерения, 7 ил,кой, дополнительно снабжено корпусом сустановленной на нем державкой, на которой закреплен кожух, второй и третьейприемными трубками, размещенными осе 5 симметричнов кожухе в первой диаметральной плоскости, а их выходные отверстиярасположены под углом а = 96 на поверхности полусферйческой заглушки, двумяприемными трубками статического дав 10 ления с общим выходом, размещеннымиосесимметрично в кожухе во второй диаметральной плоскости, перпендикулярнойпервой, и с входными отверстиями, выполненными в цилиндрической стенке кожуха,15 трубками охлаждения полусферической заглушки и кожуха, размещенными в кожухепо его окружности между приемными труб-.ками, трубками охлаждения державки икорпуса, пневмопереключателем и подклю 20 ченным к нему регистратором давления,датчиками пульсаций давления, установленными на корг;усе на введенных виброгасящих прокладках, причем каждый датчикпульсаций давления выполнен в виде пре 25 образователя давления приемной полости,сообщенной одним каналом через введенный демпфер с первым входом датчика ивторым каналом через введенный регулируемый дроссель, герметичную камеру с вто 30 рым входом датчика, причем первый входподключен к соответствующему выходу первой, второй и третьей приемных трубок, авторой вход - через пневмопереключатель,к общему выходу приемных трубок статиче 35 ского давления, причем пневмопереключатель снабжен штуцером подвода защитногогаза,На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - узелна фиг.1, разрез;40 на фиг,З - вид А на фиг.1; на фиг.4 - вид Бна фиг,1; на фиг.Ь - сечение В-В на фиг.4;на фиг,б - сечение Г-Г на фиг.4; на фиг,7 -принципиальная пневмо-гидравлическаясхема устройства,45 Устройство для измерения параметровзообраэного потока фиг,1) содержит по510 15 20 30 35 40 сиальным кожухом, .орец которого соеди 50 нен со стороны входного отверстия с н.ых возможностей, оно снабжено корпусом55 с установленной на нем державкой. на колусферическую заглушку 1, на лобовую поверхность которой выведены торцы трех приемных трубок 2, 3 и 4. Трубки размещены в кожухе 5. Вторая 3 и третья 4 приемные трубки размещены осесимметрично в кожухе 5 в первой диаметральной плоскости. Приемные трубки 6 статического давления выполнены с заглушками 7 на торцах. В стенках трубок 6 имеются отверстия 8, которые соосны с отверстиями, выполненными . в цилиндрической стенке кожуха 5. Две приемные трубки 6 статического давления размещены осесимметрично в кожухе 5 во второй диаметральной плоскости, перпендикулярной первой, и имеют общий выход 9. В кожухе 5 по его окружности между приемными трубками размещены трубки 10 охлаждения полусферической заглушки и кожуха. Кожух 5 с набором всех трубок соединен с державкой 11 и ортогонален к ней, Далее держэвка переходит в корпус 12 устройства, на котором расположены выходы 13 приемных трубок, входы 14 и выходы 15 охладителя для Охлаждения кожуха с полусферической заглушкой, державки и корпуса. На корпусе 12 через виброгасящие прокладки 16 закрепленытри датчика 17 пульсаций давления (см. фиг,2), Каждый иэ них при помощи первого входа 18 датчика через эластичную трубку 19 соединенс соответствующими выходами 13 первой, второй и третьей приемных трубок, Первый вход 18 датчика частично заполнен демпфером 20 (например, комком металлической "шерсти" из проволоки 20 мкм) и сообщается с приемной полостью 21 датчика 22. Приемная полость 21 через два регулируемых дросселя 23 сообщается с герметичной камерой 24, соединенной с вторым входом 25 датчика. Второй вход 25 подключен к пневмопереключателю (не показан), соединенному с линией защитного газа и с регистратором осредненного давления (не показан). Направление 26 перемещейия устройства относительно стенки 27 канала .4 показано йа фиг,7. Там же показаны направление 20 потока, омывающего насадок и электропневмогидравлические коммуникации 29-34.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы устройство, установленное в стенке 27 канала, подключают к трактам: хлэдагейта (вода под давлейием 1,6 МПа) - через входы 14 и выходы 15 охладителя; защитного газа (осушенный воздух под давлением 0,4 МПа) - через пневмопереключэтель (не показан), датчики 17 и да-лее в приемные трубки 2-4. При измерении устройство при помощи дистанционно уп равляемого привода (не показан) устанавливают в требуемой точке исследуемого потока и производят переключение пневмопереключателем с режима продувки на режим измерения. При этом приемные трубки 2-4 отсекаются от линии защитного газа и подсоединяются к регистратору осредненного давления (не показан). Исследуемая среда - турбулентный поток высокотемпературного газа воздействует на измерительную головку 1 насадка, состоящую из полусферической заглушки. на поверхность которой выходят торцы трех приемных трубок 2 - 4, Соответствующие пульсации давления по приемным трубкам передаются к датчикам 17 пульсаций давления, в которы; выравниваются амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) и происходитих преобразование в электрическую форму сигналов. Мгновенные значения пульсаций давления по линиям 33 связи поступают на аналоговый регистратор. Последующая обработка этих сигналов позволяет получить мгновенные значения пульсаций давления осевой о и ортогональной ей ч составляющих пульсаций скорости. Через приемную трубку 2, кроме пульсаций полного давления, измеряется и осредненное полное давление в потоке посредством манометра (не показан). через пневмоперелючатель подключаемого к второму входу 25 датчика. Через входные отверстия 8 в цилиндрической стенке кожуха 5, приемные трубки б статического давления и их общий выход 9 измеряется осредненное статическое давление. Информация об осредненных значениях полного и статического давлений используется для вычисления осредненной скорости потока и пульсаций двух составляющих скорости. Далее при помощи пневмопереключателя устройство переводят в режим продувки,перемещают в новую точку измеряемого потока и повторяют описанные операции. формула изобретения Устройство для измерения параметровгазообразного потока, содержащее первуюприемную трубку полного давления с коакторцом первой приемной трубки полусферической заглушкой, о т л и ч а а щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональторой закреплен кожух, второй и третьей приемными трубками, размещенными осесимметрично в кожухе в первой диаметральной плоскости, а их выходные отверстия расположены под углом а 96 на поверх1755078 7ности полусферической заглушки, двумя прйемными трубками статического давления с общим выходом, размещенными осесимметрично в кожухе во второй диаметральной плоскости, перпендикулярной первой, и с входными отверстиями, выполненными в цилиндрической стенке кожуха, трубками охлаждения полусферической заглушки и кожуха, размещенными в кожухе по его окружности между приемными трубками, трубками охлаждения державки и корпуса, пневмопереключателем и подключенным к нему регистратором давления, датчиками пульсаций давления, установленными на корпусе на введенных виброгасящих прокладках, причем каждый датчик пульсаций давления выполнен в виде преобразователя давления приемной полости, сообщенной одним каналом че рез введенный демпфер с первым входомдатчика и вторым каналом через введенный регулируемый дроссель, герметичную камеру с вторым входом датчика, причем первый вход подключен к соответствую щему выходу первой, второй и третьейприемных трубок, а второйвход через пневмопереключатель к общему выходу приемных трубок статического давления, причем пневмопереключатель снабжен штуцером 15 подвода защитного газа,Вфиг. 5 Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раувская наб., 4/5