Устройство для измерения температуры потока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОТОКА, содержащее камеру торможения, закрепленную на оси вращения, термочувствительный элемент, расположенный внутри камеры торможения , спиральную пружину, внутренний конец которой прикреплен к оси вращения , а наружный - к одному концу стержня, установленного параллельно оси вращения и жестко связанного с основанием, отли.чающн йс я тем, что, с целью зшрощения конструкции, камера торможения закреплена на оси вращения эксцентрично оси симметрии устройства.

„„Я0„„1167451

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gi) y G 01 K.13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3706727/24-10 (22) 28.02.84 (46) 15.07.85. Бюл. Ф 26

1 (72) А.Ф. Романченко (71) Уфимский филиал Московского технологического института (53) 536.53(088.8) (56) 1. Горлин С.М., Слезингер И.И.

Аэродинамические измерения. Методы и приборы. M., "Наука", 1964, с ° 268.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3604741/24-10, кл. 6 01 К 13/02, 1983 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН

TEMIIEPATYPÚ1 ПОТОКА, содержащее камеру торможения, закрепленную на оси вращения, термочувствительный элемент, расположенный внутри камеры торможения, спиральную пружину, внутренний конец которой прикреплен к оси вращения, а наружный — к одному концу стержня, установленного параллельно оси вращения и жестко связанного с основанием, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, камера торможения закреплена на оси вращения эксцентрично оси симметрии устройства.

1167451

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении температур быстродвижущихся газовых и жидких сред в аэродинамике, информационно-измерительной технике, Известен датчик для измерения температуры, содержащий цилиндрический корпус с двумя Отверстиями, в котором расположен термочувстви- 10 тельный элемент 1 11.

Недостатком устройства является зависимость тепловой постоянной времени от скорости движения среды,что затрудняет коррекцию динамических 15 характеристик.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для измерения температуры потока, содер- 20 жащее камеру торможения с флюгером,. закрепленную на оси вращения, термочувствительный элемент, расположенный внутри камеры торможения, спиральную пружину, внутренний конец кото- 25 рой прикреплен к оси вращения, а наружный — к одному концу стержня, установленного параллельно оси вращения и жестко связанного с основанием (2 1.

ЗО

Недостатком этого устройства является сложность конструкции из-за наличия флюгерного элемента на камере торможения.

Целью изобретения является упро35 щение к онс тр укции .

Цель достигается тем, что в устройстве для измерения температуры потока, содержащем камеру торможения, закрепленную на оси вращения, термо- „ чувствительный элемент, расположенный внутри камеры торможения, спиральную пружину, внутренний конец которой прикреплен к оси вращения,. а наружный — к одному концу стержня, установленного параллельно оси вра- щения и жестко связанного с осно- ванием, камера торможения закреплена на оси вращения эксцентрично оси симметрии устройства.

На фиг. 1 схематически показано устройство,вид сбоку;на фиг. 2 — то же,вид спереди;на фиг. 3 — то же,вид сверху.

Устройство содержит цилиндрическую камеру 1 торможения, установлен-. ный в ней термочувствительный элемент 2, поворотную ось 3, закреплен ную на камере торможения с эксцентриситетом Р относительно оси симметрии камеры торможения, спиральную пружину 4, соединенную внутренним концом с осью 3, а наружным — с концом стержня 5, установленного параллельно оси вращения 3 и жестко связанного с основанием.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При набегании контролируемой среды на камеру торможения 1 величина скоростного напора

f ×

Р

2 где V - скорость набегания среды, у — плотность среды, воздействующая на камеру торможения, прикладывается в центре масс, находящейся на оси симметрии 0-0. При наличии эксцентриситета 1 относительно оси вращения 0-0 создается вращающий момент

M=Е Р,зС где M — момент вращения, действующий на камеру торможения при действии на нее скоростного напора; эксцентриситет; . P — - величина скоростного напора;

oL — угол поворота камеры тормо— жения, Под действием момента сил M камера 1 торможения начинает поворачиваться .а угол о(., зависящий от жесткости К пружины 4 и определяемый из соотношения к М, Изменение углового положения ol камеры торможения приводит к уменьшению эффективной площади S> (площадь проекции сечения отверстия на плоскость, перпендикулярную направлению движения среды) сечения

SýÔ = SÎñÎÁÎ Ô где Ы вЂ” перпендикулярное сечение входного отверстия.

Следовательно, разность давлений на входном и выходном отверстиях с учетом поворота камеры торможения определяются из соотношения

„ 2 ,5Р = "-- S созо4 о где угол о однозначно связан со скоростью.

Пружина 4 обеспечивает увеличение жесткости К пружины с ростом угла с

1167451

Составитель Г. Белоусов .Техред Ж.Кастелевич Корректор E- Сирохман

Редактор N. Недолуженко

Заказ 4424/39 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 закрутки. Это позволяет в требуемом диапазоне изменения скорости U (1

4 V Ч автоматически поддерживать разность давлений на входном и выходном отверстиях камеры постоянной аР=сопз, При выполнении этого условия скорость Ч„движения нагретого газа или жидкости в полости камеры будет постоянной.

Следовательно, не будет изменяться постоянная времени ка- у меры 1$ л„ где Ь вЂ” длина пути перемещения среды в камере от входного отверстия до термочувствительного элемента, 20 а также неизменной остается тепловая постоянная времени термочувствительного элемента

Т= с/Н, где С вЂ” теплоемкость термочувствительного элемента;

Н вЂ” коэффициент рассеяния (при

U„ = const коэффициент рассеяния H=const) .

Таким образом, для поворота камеры торможения 1 на угол, соответствующий величине скоростного напора P не требуется использование флюгерного элемента, что упрощает конструкцию устройства для измерения температуры, снижает стоимость устройства, повышает надежность и технологичность его изготовления ориентировочно в 1,31,5 раза при сохранении его точностных характеристик,