Способ измерения температуры плазменного потока и устройство для его реализации

Изобретение относится к области измерения температурных полей газовых потоков, в частности к области измерения температуры плазменного потока. Предложен способ измерения температуры плазменного потока, по которому теплоприемник устанавливают так, что одна из ограничивающих его поверхностей омывается плазмой. Измеряют температуру на противоположной ей поверхности теплоприемника. При этом температуру омываемой поверхности теплоприемника и тепловой поток через нее от плазменного потока находят с использованием решения граничной обратной задачи нестационарной теплопроводности, а температуру плазменного потока вычисляют исходя из найденного теплового потока от плазмы с учетом конвективной и лучистой его составляющих. Технический результат - повышение точности измерения температуры плазменного потока. 5 ил.

 

Изобретение относится к области измерения температурных полей газовых потоков, в частности измерения температуры плазменного потока.

Известны спектральные способы определения температуры плазмы, основанные на измерении характеристик излучения (или поглощения) электромагнитной энергии плазмой в линейчатом или непрерывном спектрах (см. В. Лохте-Хольтгревен. Получение и измерение высоких температур // Успехи физических наук. 1960. №Т. LXXII, №3. С. 522-585). Недостатком этих способов является то, что интенсивность излучения плазмы, находящейся в состоянии локального термического равновесия, определяется сравнительно простыми соотношениями, а для ее установления применительно к неравновесному плазменному потоку необходимо привлекать сложные схемы расчета возбуждения и дезактивации в плазме соответствующих квантовых переходов излучающих частиц, что не гарантирует точности полученных результатов. Это связано с многокомпонентностью плазменного потока и высокой степенью концентрации энергии.

Известен способ тепловизионной диагностики процессов теплоотдачи, в котором измерение температурных полей газовых потоков производят с помощью преобразователя температуры в виде сетки из нитей с термоиндикаторным покрытием, формирующей при нагреве отображение температурного распределения в виде цветового поля, фиксируемого тепловизионной камерой (патент РФ №2255315, МПК7 G01K 13/02 / Богатова Т.Ф., и др.; опубл. 27.06.2005, Бюл. №18). Его недостатком является ограничение измеряемых значений температуры в кислородосодержащих газах, связанное с разрушением сетки от воздействий более высоких температур и скоростного напора потока газа, так что измерение температуры плазменного потока этим методом можно производить лишь в относительно холодной его части на удалении от среза сопла плазмотрона.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ измерения температурных полей газовой струи, заключающийся в том, что газовую струю направляют на поверхность теплоприемника - зонда (см. Бошняк Л.Л. Измерение при теплотехнических исследованиях. - М.: Машиностроение, 1974. С. 206-212) или на многопоясную "гребенку" зондов, объединяющую в единую конструкцию несколько теплоприемников (см. Пешехонов Н.Ф. Приборы для измерения давления, температуры и направления потока в компрессорах. - М.: Оборонгиз, 1964. С. 118-127). При этом измеряют изменение температуры теплоприемников в газовой струе. Основным недостатком этого способа является прежде всего то, что введение указанных выше зондов в плазменный поток вызовет его локальное торможение и "замораживание" плазмы в месте измерения и, как следствие, приведет к снижению точности измерения. Кроме того, во избежание разрушения зонда из-за высокой температуры плазменного потока придется использовать систему его охлаждения, что увеличит тепловые потери плазменного потока в месте измерения и, соответственно, окажет дополнительное влияние на точность измерений.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности измерения температуры плазменного потока, что дает возможность более полного контроля режимов плазменной обработки и нанесения плазменных покрытий, проведения исследований плазменных потоков.

Технический результат - обеспечение более точного измерения температуры плазменного потока, производимого плазмотроном или другим ее источником.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе измерения температуры плазменного потока теплоприемник устанавливают так, что одна из ограничивающих его поверхностей омывается плазмой, измеряют температуру на противоположной ей поверхности теплоприемника, при этом температуру омываемой поверхности теплоприемника и тепловой поток через нее от плазменного потока находят с использованием решения граничной обратной задачи нестационарной теплопроводности, а температуру плазменного потока вычисляют исходя из найденного теплового потока от плазмы с учетом конвективной и лучистой его составляющих.

Использование граничной обратной задачи нестационарной теплопроводности в предложенном способе позволяет, используя измерения температуры и ее градиента на наружной поверхности теплоприемника, с высокой точностью определить температуру на его внутренней поверхности, контактирующей с плазмой, а также достоверно установить тепловой поток через внутреннюю поверхность теплоприемника, что, в свою очередь, позволяет вычислить температуру плазменного потока, используя формулы для расчета результирующего потока энергии от плазменного потока к внутренней поверхности теплоприемника в зависимости от температуры плазмы.

Решение обратной задачи нестационарной теплопроводности (ОЗТ) можно получить различными способами. Во-первых, для этого используются численные методы (Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев С. В. Экстремальные методы решения некорректных задач и их приложения к обратным задачам теплообмена. - М.: Наука, 1988. С. 150-168). При этом необходимо производить вычисления на ЭВМ, начиная от начала нагревания или охлаждения твердого тела, и в этот момент времени должно быть известно распределение температуры в нем. Во вторых, можно использовать аналитическое решение (Цирельман Н.М. Прямые и обратные задачи тепломассопереноса. - М.: Энергоиздат, 2005. С. 46-62). Необходимо обратить внимание на то, что при аналитическом решении граничной ОЗТ не нужно знать начального распределения температуры в теле, и это является несомненным достоинством метода.

Аналитическое решение одномерной граничной ОЗТ, когда теплота распространяется в теплоприемнике по направлению нормали 0x от омываемой плазмой внутренней поверхности теплоприемника к внешней при аппроксимации измеренной температуры TНАР внешней поверхности теплоприемника ƒ(t) и модуля ее градиента φ(t) на этой поверхности по приведенному времени полиномиальными рядами

для искомых температуры T(x,t) и модуля ее градиента на любой другой поверхности имеет вид:

где t=aτ - приведенное время, в котором τ - время, отсчитанное от начала нагревания, а=λ/(сρ), λ, с и ρ - коэффициенты температуропроводности, теплопроводность, удельная теплоемкость и плотность материала теплоприемника соответственно; x - координата точки в теплоприемнике, отсчитанная от места измерения на его наружной поверхности.

Расчетные зависимости для T(x,t) и существенно упрощаются в том случае, если наружная поверхность теплоприемника теплоизолирована. Для этого частного случая вместо формул (2) и (3) имеем соответственно:

В этом случае температура TW омываемой плазмой внутренней поверхности теплоприемника определяется при подстановке в формулу (4) вместо координаты x значения толщины стенки теплоприемника δ:

а плотность теплового потока qW в омываемую плазмой внутреннюю поверхность теплоприемника с привлечением формулы (5) и гипотезы Фурье рассчитывается как

Идентификация температуры плазменного потока ТГ на выходе из сопла плазмотрона производится исходя из того, что плотность теплового потока от плазмы qW через внутреннюю поверхность теплоприемника состоит из конвективной qК и лучистой qЛ его составляющих

Конвективная составляющая потока энергии от плазмы к омываемой ею внутренней поверхности теплоприемника определяется известной формулой

где α - коэффициент конвективной теплоотдачи, который рассчитывается с привлечением уравнений теории подобия для конкретного случая теплообмена и зависит от температуры плазменного потока из-за ее влияния на теплофизические свойства плазмы.

Идентификация лучистой составляющей потока энергии от плазмы к омываемой ею внутренней поверхности теплоприемника производится с привлечением известной формулы [см., например, Цирельман Н.М. Теория и прикладные задачи тепломассопереноса. - М.: Машиностроение, 2011. с. 141]

где кроме обозначенного ранее εW - степень черноты поверхности теплоприемника, C0 - постоянная Больцмана, равная C0=5,67 Вт/(м2·K4), εГ - суммарная степень черноты плазменного потока при фиксированном давлении и длине пути излучения, которая также зависит от температуры плазменного потока.

С учетом (9) и (10) выражение (8) принимает вид:

В итоге искомое значение TГ устанавливается в итерационном процессе до совпадения с наперед заданной точностью левой и правой частей (11) при установленных из решения ОЗТ qW и TW.

Существо изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена схема экспериментальной установки.

На фиг. 2 показана вставка с теплоприемником, устанавливаемая на выходе из плазмотрона.

На фиг. 3 приведены данные измерения температуры на наружной поверхности теплоприемника, полученные экспериментально для одной из серии экспериментов.

На фиг. 4 приведен фрагмент данных измерения температуры на наружной поверхности теплоприемника (нижняя кривая 2) и идентифицированные из ОЗТ температуры TW на омываемой плазмой внутренней поверхности (верхняя кривая 1), полученные для одного из экспериментов.

На фиг. 5 представлена временная зависимость для плотности теплового потока qW через внутреннюю поверхность, омываемую плазмой, в одном из экспериментов.

Устройство для измерения температуры плазменного потока (фиг. 1) работает следующим образом. Одновременно с запуском плазмотрона 1 включается запись данных от термопар 3, расположенных на теплоприемнике 2 (см. также фиг. 2), в компьютере 6. Пример записанных данных для одной из серий проведенных экспериментов графически показан на фиг. 3. Полученные значения температуры используются для расчета температуры омываемой плазменным потоком внутренней поверхности теплоприемника TW (фиг. 4) и плотности теплового потока qW через нее (фиг. 5) из решения ОЗТ (6)-(7). Далее эти данные используются для идентификации температуры плазменного потока ТГ с привлечением (11).

Пример конкретной реализации способа

Устройство для измерения температуры плазменного потока содержит плазмотрон 1, например ПУН-1 (фиг. 1). На наружной поверхности теплоприемника 2 установлены тарированные термопары 3, наружная поверхность теплоприемника теплоизолирована, и на ней закреплены дополнительные термопары для определения потерь теплоты через теплоизоляцию. Термопары 3 через соответствующие модули аналогово-цифрового преобразования 4 и согласования протоколов 5 подключены к компьютеру 6 для осуществления непрерывного ввода данных.

Деталь, формирующая плазменный поток на выходе и обеспечивавшая ввод напыляемого порошкообразного материала, заменена на изготовленную из меди марки M1 вставку (фиг. 2). Прорези во вставке сделаны для ограничения "стока теплоты" от нее к плазмотрону и далее в систему охлаждения. При этом образовывается небольшой полый цилиндр - теплоприемник, соединенный с остальной частью детали перемычками-«ножками» толщиной 4 мм, на внешней поверхности которого размещены термопары. Внутренняя поверхность теплоприемника является продолжением канала вставки, формирующей плазменный поток, и омывается им.

Прежде всего укажем на то, что в процессе экспериментов теплоприемник, изготовленный из меди марки M1, при прохождении через него плазменного потока не расплавлялся: идентифицированная температура TW омываемой им внутренней поверхности во всех опытах была ниже температуры плавления, равной 1356,15 К.

Для расчета температуры TW и плотности теплового потока qW на внутренней поверхности вставки теплоприемника, омываемой плазмой, использовалось решение (6)-(7) граничной ОЗТ при теплоизолированной наружной поверхности теплоприемника. Полученные значения температуры TW (фиг. 4) и плотности теплового потока qW (фиг. 5) использовались для идентификации температуры плазменного потока на выходе из сопла плазмотрона.

Далее определялась конвективная составляющая потока энергии от плазмы к омываемой ею внутренней поверхности теплоприемника согласно формуле (9). При этом коэффициент теплоотдачи α рассчитывается с привлечением уравнений теории подобия из числа Нуссельта с учетом зависимости коэффициента теплопроводности воздуха при искомых температурах. Данные для расчета числа Нуссельта и коэффициента теплопроводности (кинематическая вязкость и теплопроводность) рассчитывались для бинарной смеси азота и кислорода с привлечением соответствующих данных по азоту и кислороду (Myronub D. J., Soo S. L. Measurements on ionized nitrogen in jets and estimations of prandtl number // Int. J. Of Heal and Mass Transfer. 1971. №14. C. 1433-1443; Murphy А.В., Arundell C.J. Transport Coefficients of Argon, Nitrogen, Oxygen, Argon-Nitrogen, and Argon-Oxygen Plasmas // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 1994. Vol. 14. No. 4. C. 451-490) и методики расчета свойств бинарных смесей (Эккерт Э.Р., Дрейк P.M. Теория тепло- и массообмена. Пер. С англ. под ред. А.В. Лыкова. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961, сс. 608-609; Crowe С.Т., Elger D.F., Williams B.C., Roberson J.A., Engineering Fluid Mechanics, SI Version, 9th Edition, Wiley, 2010). Также использовались данные (Бороненко М.П., Гуляев И.П., Серегин А.Е. Модель движения и нагрева частиц в плазменной струе // Вестник Югорского государственного университета. 2012. Выпуск 2 (25). С. 7-15) по свойствам воздуха для соответствующих температур.

Затем в итерационном процессе согласно формуле (10) определялась лучистая составляющая потока энергии от плазмы к омываемой ею внутренней поверхности теплоприемника и из формулы (11) при идентифицированных значениях qЛ и TW и выбранных εW (см. например: KLEIBER Infrared, URL: http://www.kleiberinfrared.com/index.php/en/application/emissivity) и εГ (см. Оптические свойства горячего воздуха / Под ред. Бибермана Л.М. - М.: Наука, 1970. 253 с.) для заданной температуры плазменного потока ТГ.

На основе приведенных на фиг. 3, 4 и 5 результатов одного из экспериментов и их обработки методами ОЗТ получено значение температуры плазмы, равное 3126 К.

Отметим, что приведенные результаты согласуются с данными других исследователей, полученными при использования математического моделирования (см. например: Mariaux G., Vardelle А. 3-D time-dependent modeling of the plasma spray process: Part 1: flow modeling // International Journal of Thermal Sciences. 2005. №44. C. 357-366)

Итак, заявляемое изобретение позволяет обеспечить более точное измерение температуры плазменного потока, производимого плазмотроном или другим ее источником, что дает возможность осуществить более полный контроль режимов плазменной обработки и нанесения плазменных покрытий, контроль температуры плазменного потока, проведение исследований плазменных потоков.

Способ измерения температуры плазменного потока, по которому теплоприемник устанавливают так, что одна из ограничивающих его поверхностей омывается плазмой, измеряют температуру на противоположной ей поверхности теплоприемника, при этом температуру омываемой поверхности теплоприемника и тепловой поток через нее от плазменного потока находят с использованием решения граничной обратной задачи нестационарной теплопроводности, а температуру плазменного потока вычисляют исходя из найденного теплового потока от плазмы с учетом конвективной и лучистой его составляющих.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры движущихся газовых сред на выходе из реакторов и теплообменных аппаратов с различной структурой теплообменных поверхностей.

Изобретение относится к области дистанционного измерения температур и касается способа измерения температуры потока газа с поглотителем. Измерение температуры проводят в, по крайней мере, трех слоях заданной толщины.

Изобретение относится к области термографии и может быть использовано при создании технологии тепловизионного определения количественных пульсационных характеристик турбулентности неизотермического потока жидкости.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано в процессе измерения температуры текучей среды в технологическом процессе. Предложена сенсорная трубка (12) для защиты датчика (13), введенного в движущуюся технологическую текучую среду.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины, например компрессора, вакуум-насоса.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры в первичном потоке двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя.

Изобретение относится к области термометрии и предназначено для определения максимальных температур в камерах сгорания авиадвигателей различного назначения. Газодинамический насадок для определения температуры газа включает проточную камеру с входным и выходным патрубками и жиклерами в них.

Изобретение относится к области дистанционного измерения высоких температур газов и может быть применено для экспериментальных исследований рабочего процесса силовых установок.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры быстропротекающих высокотемпературных процессов в газодинамике. Устройство содержит термопару в металлическом корпусе, рабочий спай которой расположен внутри защитного наконечника, выступающего за пределы корпуса.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерителям уровня путем измерения емкости конденсаторов, и предназначено для измерения температуры и уровня продукта, заполняющего хранилище.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения быстропротекающих высокотемпературных процессов в газодинамике и построения систем автоматического регулирования температуры. Быстродействующее устройство измерения температуры газового потока состоит из двух каналов измерения для реализации дифференциальной схемы и блока обработки информации. Каждый канал измерения содержит струйный генератор, пьезоэлектрический преобразователь для преобразования акустического сигнала в электрический, электронно-перестраиваемый фильтр, компаратор фаз, ключ, генератор пилообразного напряжения, одновибратор, преобразователь напряжение-код. Блок обработки информации содержит вычитатель кодов, один элемент «ИЛИ», три схемы «И», первый и второй инвертор, два делителя кодов. В устройстве реализуется принцип фазовой автоподстройки первой гармоники частоты полигармонического сигнала с применением электронно-перестраиваемого фильтра, управляемого генератором пилообразного напряжения, и цифровой обработки измерительной информации, реализующей дифференциальный способ измерения. Технический результат - повышение быстродействия и точности, а также упрощение схемы устройства для измерения температуры газового потока, с сохранением работоспособности при выходе из строя одного из каналов измерения. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к технике приборостроения и может быть использовано для визуального контроля, поверки, достоверности и исправности электроцепей термоэлектрического преобразователя. Согласно предложенному решению в излучаемый объект, преимущественно термометр световой профильный и входящие в его состав указатель температуры выходящих газов двигателя воздушного судна и колодку переходную компенсирующую, расположенные в газогенераторном контуре двигателя воздушного судна, устанавливают упомянутый термочувствительный элемент, выполненный в виде упомянутых термопар, и определяют при нагревании термопар ключевые точки значений температур. Затем отсоединяют термопары от колодки переходной и на их место посредством клемм соединительного кабеля подсоединяют второй чувствительный элемент, в качестве которого используют прибор имитатор температуры выходных газов двигателя, выполненный в виде пластикового корпуса с размещенными на нем переключателем температуры, эквивалентной ЭДС упомянутой термопары, выключателем питания и светодиодным индикатором наличия питания и включающий в себя батарейный отсек с четырьмя элементами питания суммарным напряжением 6 вольт, печатную плату с радиоэлементами схемы источников напряжения, имитирующих ЭДС термопары. Осуществляют упомянутую операцию, заключающуюся в периодическом сличении показаний температуры и напряжения, а в случае расхождения показаний от упомянутого указателя температуры выходящих газов с показаниями, снятыми с бортовой автоматизированной системы контроля, локализируют причину расхождения показаний и устраняют неисправности электроцепей термометра светового профильного и входящих в его состав вышеупомянутых указателя температуры выходящих газов двигателя воздушного судна и колодки переходной компенсирующей без запуска двигателя воздушного судна. Технический результат - улучшение характеристик точности и качества поверки и контроля электроцепей термоэлектрического преобразователя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области контактных измерений температуры высокотемпературных газов, в частности к средствам измерения температуры газа и распределения ее значений в полостях высокотемпературных элементов газотурбинных двигателей, и может быть применено для экспериментальных исследований рабочего процесса силовых установок при проведении аэродинамических испытаний. Устройство для определения температуры газа в полых высокотемпературных элементах газотурбинных двигателей содержит размещенные в высокотемпературном элементе корпус с цилиндрической державкой, установленные в державке основную и по меньшей мере одну компенсационную термопары, подключенные через блоки регистрации к электронному сумматору, причем термоспаи основной и компенсационной термопар выполнены одинаковыми по размерам и теплоизолированы между собой. Согласно изобретению устройство снабжено источником постоянного излучения, выполненным с возможностью размещения его в полости высокотемпературного элемента и перемещения относительно корпуса устройства, который установлен в высокотемпературном элементе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, державка установлена в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси и снабжена приводом, а поверхностный слой термоспая компенсационной термопары выполнен из материала, коэффициент поглощения которого отличается по значению от коэффициента поглощения материала поверхностного слоя термоспая основной термопары. Технический результат - исключение искажений показаний термопар, связанных с лучистым теплообменом их термоспаев. 3 ил.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры быстропротекающих высокотемпературных процессов в газодинамике. Устройство представляет собой металлический блок, выполненный в виде соединенного с корпусом цилиндра с продольным осевым каналом, в котором размещена термопара, представляющая собой металлическую трубку с керамической вставкой, в которой проходят термопарные провода, выступающие на конце термопары за пределы металлической трубки с керамической вставкой и соединенные в рабочий спай. Термопарные провода в металлической трубке с керамической вставкой расположены в керамической вставке под углом в 90° по отношению друг к другу по четырем углам вставки максимально близко к месту сопряжения вставки с металлической трубкой термопары при условии соблюдения достаточности электрического сопротивления между термопарными проводами и металлической трубкой термопары. При этом выступающие за пределы вставки четыре термопарных провода предварительно скручены в области термоспая и соединены в рабочий спай с помощью лазерной сварки по поверхности термопарных проводов на глубину половины диаметра термопарного провода с соотношением длины термоспая к общей длине выступающих термопарных проводов как 1:3, а точки выхода двух термопарных проводов из вставки по отношению к направлению набегающего газового потока ориентированы продольно. Технический результат - повышение быстродействия устройства при сохранении его механической прочности и устойчивости к газодинамическим нагрузкам от газового потока. 1 ил.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения быстропротекающих температурных процессов в газодинамике. Предложено дифференциальное устройство измерения температуры газового потока, состоящее из двух каналов измерения, каждый из которых содержит струйный генератор и пьезоэлектрический преобразователь. В каналы измерения введены адаптивные селекторы, входы которых соединены с выходами пьезоэлектрических преобразователей, а выходы соединены с входами схемы вычитания частот блока обработки информации, выход которого через вход элемента «ИЛИ» поступает на выход всего устройства. Выходы адаптивных селекторов подсоединены к первым входам соответствующих схем «И», вторые входы которых соединены через инверторы с выходом противоположного адаптивного селектора, а выходы схем «И» через соответствующие делители частот соединены с входами элемента «ИЛИ». Технический результат - повышение быстродействия и точности в сочетании с его упрощением. 2 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности к датчикам температуры универсальным, используемым в газогорелочных устройствах для сжигания газа в котлах наружного размещения, и может быть использовано в бытовых газовых аппаратах для автоматического поддержания температуры теплоносителя. Датчик температуры универсальный (ДТРУ) состоит из корпуса 1 с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой 2, выполненной из полимерного материала, погруженной в теплоноситель. Внутри датчика установлен металлический стержень 3 с винтовым устройством (не показан) с однопозиционной заслонкой (не показана) для измерения длины металлического стержня 3, а металлический стержень 3 имеет упругий элемент 4. В корпусе 1 установлено запираемое устройство 5, выполненное подвижным и снабженное стопорным устройством 6, при этом в металлическом стержне 3 имеется канавка 7, выполненная с возможностью взаимодействия со стопорным устройством 6 подвижного запираемого устройства при превышении температуры теплоносителя установленной величины, и регулировочный диск 8. Подвижное запираемое устройство 5 имеет регулировочный диск 9, а между регулировочными дисками 8 и 9 размещена цилиндрическая пружина 10. Корпус 1 ДТРУ имеет два газовых сопла 11 и 12, при этом газогорелочное устройство содержит газовый клапан 13, кран 14, запальное устройство 15 с датчиком сетевого газа 16, датчиком пламени 17, термобиметаллической пластиной 18, а также содержит канал управления 19 с жиклером 20, при этом сопло 11 ДТРУ соединено с каналом управления 19, а сопло 12 соединено с запальным устройством 15. Все элементы газогорелочного устройства соединены импульсными трубками 21. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства за счет использования одного и того же датчика температуры в качестве рабочего и датчика предельной температуры. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения температуры нестационарного газового потока, теплового импульса потока, скорости движения фронта теплового возмущения, зависимости скорости движения фронта теплового возмущения от расстояния до источника его возникновения. Заявлен регистратор температуры и скорости нестационарного газового потока, который содержит информационный датчик и блок измерения, который состоит из аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, генератора тактовой частоты, N-аппаратно-программных каналообразующих модулей, микроЭВМ, аппаратно-программного модуля контроля внутренних питающих напряжений, блока измерения параметров окружающей среды, супервизора, радиотрансивера, com-порта, источника эталонных напряжений. При этом информационный датчик состоит из N-датчиков температуры, аналого-цифровой преобразователь является синхронным N-канальным, блок памяти энергонезависимым и перезаписываемым. Дополнительно введены приемопередатчик, персональная ЭВМ, при этом N датчиков температуры (N≥4) информационного датчика размещены перпендикулярно направлению движения фронта теплового возмущения на равных расстояниях R друг от друга, вход приемопередатчика соединен с первым выходом блока измерений, выход приемопередатчика соединен с входом персональной ЭВМ. 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в системах контроля технологических процессов. Система датчиков содержит технологический измерительный преобразователь, вибродатчик без внешнего питания и технологический трансмиттер. Технологический измерительный преобразователь расположен внутри термокармана и выполнен с возможностью выработки первого сигнала датчика. Вибродатчик без внешнего питания выполнен с возможностью выработки второго сигнала датчика, отражающего вибрацию термокармана. Технологический трансмиттер выполнен с возможностью приема, обработки и передачи первого и второго сигналов датчиков. Технический результат – повышение эффективности контроля технологического процесса за счет исключения повреждения термокармана, в котором установлен технологический измерительный преобразователь. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ультразвуковому расходомеру для измерения скорости потока и/или расхода текучей среды. Ультразвуковой расходомер содержит: измерительный преобразователь, имеющий соединительные фланцы для присоединения трубопроводов текучей среды и среднюю часть, выполненную с возможностью пропускания текучей среды, по меньшей мере два помещенных в среднюю часть ультразвуковых преобразователя, которые образуют пару ультразвуковых преобразователей и между которыми установлена измерительная цепь, проходящая через поток, датчик давления, удерживаемый в средней части в гнезде датчика давления и имеющий сообщение по текучей среде с внутренностью средней части через гнездо поршня, калибровочный вывод, удерживаемый в средней части в гнезде калибровочного вывода и имеющий сообщение по текучей среде с внутренностью средней части через гнездо поршня, причем поршень в гнезде поршня выполнен с возможностью приведения в два положения, при этом в первом положении датчик давления имеет сообщение по текучей среде с внутренностью средней части, а во втором положении датчик давления через гнездо поршня имеет сообщение по текучей среде с калибровочным выводом. Технический результат – создание простого и компактного ультразвукового расходомера с возможностью простой калибровки датчика давления в расходомере. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Измерительный преобразователь (260) технологической переменной для восприятия технологической переменной технологической текучей среды в промышленном процессе включает в себя технологическую прокладку (200), имеющую поверхность, выполненную с возможностью образования уплотнения с поверхностью технологического резервуара. Технологическая прокладка (200) подвержена воздействию технологической текучей среды через отверстие в поверхности технологического резервуара. Датчик (220) технологической переменной удерживается технологической прокладкой (200) и выполнен с возможностью восприятия технологической переменной технологической текучей среды и предоставления выходного сигнала (222) датчика. Измерительная схема (282), подсоединенная к датчику (220) технологической переменной, предоставляет выходной сигнал измерительного преобразователя технологической переменной, зависящий от воспринятого выходного сигнала технологической переменной. Причем технологическая прокладка включает в себя часть, образованную для размещения датчика внутри технологической прокладки. Технический результат – уменьшение количества соединений, требуемых для того, чтобы подсоединить датчик технологической переменной к технологической текучей среде. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области измерения температурных полей газовых потоков, в частности к области измерения температуры плазменного потока. Предложен способ измерения температуры плазменного потока, по которому теплоприемник устанавливают так, что одна из ограничивающих его поверхностей омывается плазмой. Измеряют температуру на противоположной ей поверхности теплоприемника. При этом температуру омываемой поверхности теплоприемника и тепловой поток через нее от плазменного потока находят с использованием решения граничной обратной задачи нестационарной теплопроводности, а температуру плазменного потока вычисляют исходя из найденного теплового потока от плазмы с учетом конвективной и лучистой его составляющих. Технический результат - повышение точности измерения температуры плазменного потока. 5 ил.

Наверх