Энтальпийный зонд

 

275469

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

РеспубликЗависимое от авт. свидетельства чо

Кл. 42!, 12!04

Заявлено 14.1V.1969 (№ 1325699/18-10) с присоединением заявки хе

Приоритет

Опубликовано ОЗ.V11.1970. Бюллетень ¹ 22

Комитет по делан изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ЧПК 6 01п 25/20 х ДК 536.63(088.8) Дата опубликования описания 14 х.1970

Авторы изобретения

А. В. Павлов и М. В. Прочухаев

Заявитель

ЗНТАЛЬПИЙНЫЙ ЗОНД

Изобретение относится к измерительной технике, и может найти применение при измерениях энтальпий потоков, в особенности в потоках и пучках высокой разреженности, сопровождающихся ионизацией и диссоциацией.

Известный энтальпийный зонд содержит конический заборник с острыми кромками, внутренний и внешний теплоснимающие кожухи, расходомер газа. Теплосъех! от газа, прошедшего через конический заборник с острыми кромками, осуществляется во внутреннем охлаждаемом кожухе путем протока воды. Недостатками известного устройства энтальпийного зонда при измерениях в условиях сильно разреженных газовых потоков являются его низкие точность и чувствительность.

С целью устранения перечисленных недостатков заменяют охлаждаемый протоком воды внутренний кожух новым конструктивным элементом, принцип действия которого основан на иных физически закономерностях, поддающихся более точному контролю известными измерительными средствами.

Конструктивно предлагаемый зонд отличается тем, что внутренний теплоснимающий кожух выполнен в виде замкнутой полости, на наружной поверхности которой наклеены тензодатчики. Полость заполнена реагентом, термодинамически обратимо изменяющим фазовый обьсм при подводе и отводе тепла, например кристаллическим исдом, причем, стенки полости выполнены гофрированными.

К таким реагентам относятся кристаллические вещества, возгоняющиеся при нагреве н сублимируюп1не прн охлаждении, например бромид йода (50-С), йод (113-С), чстырехокись фосфора (100 С) и т. д. К жидким реагентам, изменяющим объем при низкотемпсратурном кипении, относятся. например, ссроуг10 лерод (46,3=C), ацетон (56,5 С), метиловый спирт (64,1 С), четыреххлорнстый углерод (76,7 С), бснзол (80,1 С), вода (100 С) н т. д.

Энтальпнйный зонд работает в нестационарном режиме. Подвод энерпш к теплообмсн15 ному элементу вызывает экспоненциальное нарастание давления, что в свою очередь приводит к деформации его стенок, фиксируемой тензодатчиками. С целью увеличения степени деформации стенки теплообменного элемента

20 могут быть гофрированными.

На черте)ке изображена схема предлагаемого энтальпийного зонда.

Зонд содержит конический заборник газы 1 с острыми кромками, расходов!ерну!о шайбу

25 или сопло 2, внутренний теплосннмающий кожух 8, на))х ж!!Ый теплоснима!Ощий кожух 4, защищающий вышеупомянутые элементы — д от внешнего потока. Полости трубок !) совместно с полостью, образованной элементами

30 1, 2 и стенками 6 внутреннего теплосчшмаю275 169

Предмет изобретения

)б

Составитель В. С. Агапова

Редактор А. В. Корнеев Тс«ред А. А. Камышникова Корректор М. П. Ромашова

Заказ 2894 8 Т р 48О Подписное

ЦНИИПИ Комитета но дедам изобретений и открытий нрн Совете Министров СССР

Москва, 7К-35. Раушскан наб., д. 4/5 Гипографип, нр. Сапунова, 2 щего кожуха, >, образуют герметически замкнутый oo üåì, заполненный реагентом. 7. Трубки 5, перегораживаюгцие поток газа, прошедшего через конический заборник газа 1, служат для интенсификации теплообмена.

На внешней стенке 6 внутреннего тсплоснимающего ко>куха 8 наклеены тензодатчики 8.

В отдельны«случаях для увеличения степени деформации стенки 6 могут быть гофрированными. Отверстие 9 счу>кит для ввода реагента и подвода давления при тарировке упругости стенок внутреннего теплоснимаюшсго кожуха

8. Д f)сна жный канал 10 служит для измеренияя давления перед рас«одо>нерной шайбой, одновременно через него выводятся термопарные провода 11. Все конструктивные элементы энтальпийного зонда соединены сваркой, что обеспечиваст хороший тепловой контакт при перетечка«тепла между основными элементами конструкции 1 —, 3. Связь между давлением в ооъеме внутрсннего теплоснимающего кожу«а» количеством подведенного к нему тепла устанавливается тарировкой или расчетным путем.

В результате применения данной конструкции энтальпийного зонда достигаются следующис технико-экономические результаты. Измерение тснзодатчаками экспоненциального нарастания давления в герметически замкнутом объеме теплообменного элемента на несколько порядков увеличивает чувствительность в измерении энтальпии. Отсутствие в конструкции зонда каналов для подвода и отвода теплоснимаюгцсго реагента устраняет неучтенные методические ошибки, связанные с тепловыми утечками. Измерение одного параметра — изменения давления во времени — вместо двух— расхода воды и повышения ее температуры— увеличивает точность энтальпийного зонда.

Существенно упрощается конструкция и технология изготовления энтальпийного зонда.

15 1. Энтальпийный зонд, содержащий конический заборник газа с острыми кромками, внутренний и внешний теплоснимающие ко>кухи и расходомер газа, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности

20 измерения энтальпии газового потока, внутренний теплоснимающий ко>кух выполнен в виде замкнутой полости, на наружной повер«ности которой наклеены тензодатчики, заполненной реагентом, термодинамически обратимо

25 изменяющим фазовый объем при подводе и отводе тепла, например, кристаллическим иодом.

2. Энтальпийный зонд по п. 1, отличающийся тем, что, с целью изменения чувствительности, стенки полости выполнены гофрированныЗО ми.