Акустическое устройство для измерения температуры газообразной среды

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Своз Советских

Свтцмалмстмческмх

«втеслублмк (li)700789 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 09.02.78 (21) 2577463/18 — 10 с присоединениент заявки тйе (23) Приоритет (51)M. Кл.

G 01 К 11/22

Государственный комитет

СССР вв делам изобретений н открытий

- Опубликовано 30.11.79, Бюллетень 3444

Дата опубликования описания 30.11.79 (53) УД К534.615 (088,8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Новиков, А. Г. Семенов н 10. И. Громов (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры и предназначено для использования при проведении исследований по воздействию шума на узлы машин и организмы совместно с воздействием тепловых потоков.

Известно устройство для измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор тт установленный в нем датчик пульсаций давления, соединенный через усилитель с из l0 мерительным прибором 111.

Недостатком известного устройства является сравнительно низкие точность и достоверность получаемых результатов измерения повышен- t5 ной температуры в газовой среде повышенной интенсивности звуковых полей.

С увеличением интенсивности пульсаций давлений в исследуемой среде, вызывающих усиление акустического поля в этой среде, точность н достоверность результатов измерения падают.

Начиная с уровня звукового поля примерно

125 децибел, показания устройства становятся полностью недостоверными.

Снижение точности измерений вызывается образованием отрывных быстропеременных по температуре вихревых волновых течений газа на кромках отверстия горловины резонатора.

Интенсивность вихрей растет с увеличением интенсивности звукового поля.

Поскольку температура газа в вихревых зонах отлична от температуры (статической) среды, подлежащей испытаниям, а сама вихревая эона распространяется на входное отверстие горловины резонатора, причем тем больше, чем выше уровень звукового давления, то и температура колеблющегося газа в горловине резонатора будет отличаться от температуры исследуемой среды.

Кроме того, часть тепла из газа рассеивается в стенках горловины резонатора, что приводит к дополнительным погрешностям.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату при использовании является устройство, содержащее датчик пульсаций давления и резонатор, причем цилиндрическая горловина резонатора у входного отверстия снабжена кольцевым уступом с остры5

15 г0

3 700 ми кромками, с керамическими внутренними стенками горловины Щ .

Недостатком устройства является то, что газ в горловине резонатора при исследованиях переменных процессов прогревается не достаточно быстро. Это приводит к понижению точности и надежности результатов измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений, надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве горловина и резонатор выполнены разъемными„горловина снабжена приводом и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно продольной оси корпуса резонатора, выполненного с направляющими каналами, а привод содержит подпружиненные штоки, размещенные в направляющих каналах корпуса и жестко соединенные с горловиной, электрическую обмотку„ расположенную в корпусе резонатора и соединенную с источником питания, причем корпус резонатора и горловина выполнены из ферромагнитного материала,а штоки из неферромагнит- ного материала, Устройство содержит резонатор 1, объем 2 которого соединен с измеряемой средой 3 с помощью цилиндрической горловины 4. Внутри объема 2 резонатора 1 расположен датчик 5 пульсаций давления. Горловина резонатора расположена на подвижной передней крышке 6, Резонатор и крышка выполнены из ферромагнитного материала, В теле цилиндрического резонатора выполнены направляющие каналы, в которых размещены подпружиненные штоки 7, жестко соединенные с крышкой и выполненные из немагнитного материала. Цилиндрический резонатор снабжен электрическои оомоткой 8, соединенной через выключатель с источником питания (на чертеже не показан), размещенной в проточнах, выполненньгх в теле цилиндра соосно направляющим каналам.

Устройство работает следующим образом.

Для измерения температуры устанавливают цилиндрическую часть резонатора 1 на модели так, чтобы при закрывании передней крышки 6 она оказывалась заподлицо с поверхностью модели.

После запуска стенда поток исследуемого газа проходит между крышкой резонатора б и корпусом резонатора 1. Оператор включает источник питания электрической обмотки 8, магнитное поле которой притягивает переднюю крышку резонатора 6. Так как штоки 7 жестко соединены с крышкой 6, то она вталкивает подпружиненные штоки 7 в направляющие

789 4 каналы. При этом захватывается порция исследуемого газа.

Звуковая волна, падая на резонатор l из исследуемого газа, вызывает образование на острых кромках горловины 4 вихрей. Расширенная часть горловины с устопом предотвращает вихревое запирание горловины, Температура газа в горловине практически не отличается от температуры исследуемой среды на момент захвата порции газа.

После выключения источника электрического напряжения подпружиненные штоки 7 отбрасывают крышку 6 для захвата новой порции газа. Весь процесс повторяется.

По частоте акустических колебаний в резонаторе с помощью датчика 5 судят о температуре исследуемого газа. о

Использование предложенного устройства позволяет помимо повышения точности н достоверности получаемой при исследовании информации понизить затраты на проведение исследований и повысить производительность труда.

Формула изобретения

1. Акустическое устройство для измерения температуры газообразной среды, содержащее резонатор, выполненный в вице корпуса с цилиндрической горловиной, и датчик пульсаций давления, установленный внутри резонатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и надежности устройства, в нем горловина и резонатор выполнены разъемными,. горловина снабжена приводом и установлена с воэможностью возвратно-поступательного перемещения относительно продольной оси корпуса резонатора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в корпусе резонатора выполнены направляющие каналы, а привод содержит подпружиненные штоки, размещенные в направляющих каналах корпуса и жестко соединенные с горловиной, электрическую обмотку, расположенную в корпусе резонатора и соединенную с источником питания, причем корпус резонатора и горловина выполнены иэ ферромагнитного материала, а штоки из неферромагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 346604, кл, G 01 К 11/10, 1970.

2. Авторск свидетельство СССР hl 536494, кл. G 01 К 1 1/22. 1975 (прототип).

700789

Составитель Н. Горшкова

Техред H.ba6yprca

Редактор Е. Kapay:è>ва

Корректор 1-1. 1 орват

Тираж 7бб Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаи нао., д. 4(5

Заказ 7377/34

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектнан. 4