SU847075A1

SU847075A1 - Способ измерени температуры

Info

Publication number: SU847075A1
Application number: SU792835197A
Authority: SU
Inventors: Валентин Иванович Поляков; Евгений Устинович Репик; Юрий Павлович Соседко
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4903
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1979-10-26
Publication date: 1981-07-15

Description

1 . . . , Изобретение относитс к термометрии и может быть использовано преимущественно при измерении температуры гиперзвуковых потоков высокотемпературного газа пониженной плотности (давлени пор дка 0,01-0,1 атм).

Известен способ измерени температуры высокотемпературного газового потока посредством отбора порции газа охлажденным зондом, измерение температуры охлажденной порции газа и перепада температур охлаждени Щ,

Недостатком известного способа вл етс низка точность измерени , особенно при определении TeNjnepaTyры газового потока пониженной плотности вследствие ограниченной чувствительности зонда и его низкого быстрод йстви .

Йаиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому способу вл етс способ измерени температуры преимущественно гиперзвуковых потоков высокотемпературного газа пониженной плотности путем перемещени зонда в потоке газа, измерени нагрева калориметра зонда, температуры и расхода охлажденной порции газа и вычислени по результатам измерени температуры

газа. В известном способе измер ют зависимость электрического сопротивлени калориметра от температуры с одновременным измерением расхода газа через зонд. Искома температура определ етс из уравнени теплового баланса / записанного дл услови теплообмена между калориметром зонда и струйкой гор чего газа, забираемого

10 зондом из потока 2 .

Однако известный способ характеризуетс низкой точностью измерени обусловленной тем, что не учитываютс тепловые потери от калориметра на

15 стенки корпуса и поэтому- известный способ имеет недопустимо большие погрешности при измерении распределени температуры в газовых потоках с большим поперечным сечением, когда вре20 м измерени может составл ть несколь ко секунд и более и когда нельз пренебречь погрешностью измерени , вызванной перетоками тепла между кало-: риметром зонда и его корпусом.

25

Цель- изобретени - повышение точности измерени за счет введени поправки на тепловые потери.

Дл достижени поставленной цели предварительно нагревают калориметр

Claims

30 зонда до максимальной рабочей температуры , после прекращени нагрева регистрируют изменение температур калориметра и внутренней стенки корпуса и по результатам измерений вычисл ют зависимость тепловых потерь от разности температур между калориметром и,внутренней стенкой корпуса зонда. Дл осуществлени описываемого способа может быть использован высок температурный зонд, конструкци кото рого показана на чертеже. Зонд содержит охлаждаемый корпус 1, к которому подсоединены трубки 2 и 3 дл подвода и отвода охлаждающей жидкости, термопару 4, зачеканенную во внутренюю стенку корпуса, колориметр 5, представл ющий собой медную трубку с термоэлектродами б, который закреплен внутри корпуса с помощью теплоизол ционных шайб 1 термопару, 8, закрепленную в корпусе на выходе из калориметра с помощью шайбы 9. Накладна гайка 10 с уплотнительной прокладкой 11 обеспечивает соединение с корпусом зонда трубки 12, пред назначенной дл подачи газа в расходомерное устройство. Между корпусом 1, который предназ начен дл защиты калориметра от теплового воздействи гор чего потока, омывающего зонд извне, и калориметром 5 имеетс теплоизол ционна воздушна прослойка, при этом герметизаци в местах креплени калориметра с корпусом осуществл етс с помощью кле БФ-
2. Заостренна передн кром ка калориметра служит дл уменьшени .притока тепла к торцу калориметра . Благодар наличию накидной гайки 10 конструкци зонда вл етс разбор ной, что создает удобства в его эксплуатации . В процессе измерени порци гор чего газа, отсасываемого из потока, проходит через канал цилиндрического калориметра, выполненного из меди. При этом больша часть техгла передае с от газа к калориметру. Температура калориметра 5 измер етс с помощь термопары, термоэлектроды б, которой зачеканены в стенку калориметра в его центральном поперечном сечении Одновременно измер етс температура внутренней стенки корпуса с помощью термопары 4, а температура охлажденной порции газа на выходе из калс рйметра измер етс с помощью термоцары
3. Охлажденный в калориметре зрф1а газ поступает в расходомерное устрдйство. Результаты показаний термопар 6,4 и 8 в зонде регистрируютс на ленте шлейфового осциллографа . Величина энтальпии газового потока , определ етс из уравнени теплового баланса зонда Ьл « -- + О mr dt . . rгде hp - удельна энтальпи невозмущенного потока газа-, -удельна теплоемкость ма- i териала калориметра; -масса калориметра; -средн интегральна температура калориметра; -расход газа через зонд; /- тепло, тер емое калориметром зонда в единицу времени и определ емое с помощью градуировочного графика поправок; Ср- удельна теплоемкость охлажденной порции газа; Т - температура охлажденной порции газа. . Переход от значений энтальпий }IQ к значени м некоторой температуры термосжати Тр осуществл етс с использованием таблиц термодинамических функций воздуха. В лабораторных услови х на.гревают калориметр зонда до те;мпературы, которую он обычно принимает в процессе эксплуатации. После прекращени нагрева записываетс на ленте осциллографа :Температура остывающего.. калориметра вместе с температурой внутренней стенки теплозащитного корпуса. С помощью этих данных строитс график зависимости Ч ( ) f ( t,,-t) где tj,- температура .внутренней стенки корпуса. Зависимость Q,,f( ICY) и вл етс поправочным графиком на тепловые потери калориметра. Применение описываемого способа при измерении пол температур высокотемпературных (тci 2000-3000 к) гиперзвуковых газовых потоков диаметром 300 мм показало, в этих услови х поправка на тепловые потери калориметра зонда достигает 3.0% от общего количества тепла, аккумулируемого калориметром.Введение поправки в соответствии с описываемым способом позвол ет снизить погрешность измерени температуры до 2,5%. Формула изобретени Способ измерени температуры преимущественно гиперзвуковых потоков высокотемпературного газа пониженной плотности путём.перемещени зонда в потоке газа, измерени темпа нагрева калориметра з.онда, температуры и расхода охлаждающей порции газа и вычислени , по результатам измерени температуры газа, отличающИ и с тем, что, с целью повышени точности измерени за счет введени поправки на тепловые потери, предварительно нагревают калориметр зонда , до максимальной рабочей температуры , после прекращени нагрева регистрируют изменение температур калориметра , и внутренней стенки корпуса зонда и по результатам измерений вычисл ют зависимость тепловых потерь от разности температур между калориметром и внутренней стенкой корпуса зонда.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР 224855,, кл. G ОТ К 13/02, 19бб.

.2. Vussalo F,A,-, А fast actin miniature entnoepy, probe AYAA №68-393,1968 Iпрототип).

8x0 dtiixod

„ goffbl