Способ определения температуры газовой среды — SU 1471818 (original) (raw)
(51)5 С О К 11 2 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРПРИ ГКНТ СССР М ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ И АВТОРСКОМУ С юл, У 2 6) 1) 2) О. 06. 91.275054/11. 07. 87.Ю,Каляд техник жет быт рительноипольэовано неста ри исследов пловых проц Цель изобре змерения и.И.Шар газо ционарных вых среда ществлейи пературы тичных об ка-гаэ во колебания я он т овон средь нчт и идетельст 1 К 7/32, р. Исполь онансного 9 ме оболочэвуковые их и выдепочек. В сис буждают ульт регистрирую н термороля сум- ногабаия, Ф 10,з резонансов яют ре для ко чности кр Дефектоск он ча тоты кол температу ен зон ред ния ют.газаоблег выделен а часть процедуронансаруют нее раз ДЕЛЕНИЯ ТЕИЧЕРАТ поперечнооболочки а ре емпф ев кратковременн тносится к изме иг,1 изоб ажена структурная для реализации прна фиг.2 предый вид АХЧ системь.схема устроиства лагаемого способ станлен характер оболочка-газ, -24-91 -и В.В.Пастушин (53) 536.6 (088 (56) Авторское В 347595, кл, СТихий В,Г. и акустического р метра в аппарат марной негермет ритньгс изделий, 1986, с. 28-32, (54) СПОСОБ ОПР ГАЗОВОЙ СРЕДЫ (57) Изобретени Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании нестационарных температурных процессов в газо" вых средах внутри герметичных иэде" лий, а также для ультразвукового измерения температуры газа в герме- тичных иэделиях, например, при опре" делении давления газа в твэлах ядер" ных реакторов или расхода газа внутри герметичных оболочек.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем иэмеренич температуры газбвой среды внутри, герметичных оболочек. Устронство содержит пьезопреобраэователи 1 и 2 первый из которых, являющийся возбудителем ультразвуковьгх колебаний в системе оболочка 3 - гаэ, подключен к выходу генератора 4 качающейся частоты (ГКЧ) прибора для исследования АХЧ типа Х 1-46, Пьезопреобразователь 2 - приемчый - подключен к входу индикаторного блока 5 прибора Х 1-46. Точное значение резонансной частоты определяют с помощью частотомера б, подключенного к выходу ГКЧ"4, Пьезопреобраэователи 1, 2 располагают на поверхности оболочки 3 исследуемого образца с газом и снабжают плотно прилегаощими к поверхности оболочки в области пьеэо" преобразователей демпфирующими кольцами 7, которые могут быть вьпрлнены например, из фторопласта. Оболочку нагревают с помощью 1 езнсторного на 1471618грецателя Я, сранцительцьтй контроль температуры оболочки 3 осущс.ствтццот с ттомошьто термопары 9, потттст(ю тец(то(1( к рс т (тстрттру(отетту прттбору Сна чертежс т(е пок т(э лт аСпособ может быть осуществлен в герметичных оболочками различной (1(ормы, а также ца участке бескоттечного трубопровода с трубами циттттт(дртттеского, овального или ттрямоугольцого сечения,Способ определения температуры газовой среды осуществляют. следующим образом, С помощью пьеэопреобразователя 1 и ГКЧв исследуемой системе оболочка - газ возбуждают ультразвуковые резонансные колебания в диапазоне резонансных частот колебаний газа, которые визуализируют на экра не индикаторного блока 5 прибора для исследования А 1 Х ттг.2), ттодкют(оченного к пьеэоприемнику 2. Из регистрируемой совокупности резонансов обо лочки 3 и газа, представленной на 25 (1(иг.2, в(тдеття(от один из резонансов газа, ЛЧХ которого имеет характерный вид 10, отличный от резонансов 11 оболочки, и определятот его резонанс- ную частоту с помощью частотомера б 30 в момент достижения максимальной амплитуды резонансного пика. Резонансная частота. колебаний газа свяэана со скоростью звука в нем, что, в свою очередь, зависит от температуры столба газа, вовлеченного в резонансные колебания, По измеренному значению резонансной частоты и определяют температуру газа, заполняющего оболочку, и ее изменения. 40П(тя ст лажцтзацття резонансов оболочки н тем самым дн облегчения выявления поперечц тго резонанса газа демпфиру от часть обохточки с помощью кольцевых демт(1 цтров 7, плотно приле" 45 гающих к пс(верхцости оболочки. Кроме, того, зная, что при нагреве газа его резонансная частота растет, в отличие от резонансов оболочки, которые в этом случае уменьшаются, целесообразно для облегчения нахождения резонансов газа производить также кратковремент(тттт нагрев части оболочки 3, например, с помощью нагревателя 8. Способ реализот(ьтц ца ццлццдрцческом образце цз оболочки тттэла с вцутреццим диаметром 6,1,м и ттницой 250 мм, заполцеццом криптоном до давления 15 атм. Колебания системы оболочка - газ воэбуждалц в диапазоне 20-220 кГц. В зависимости оттемпературы регистрировали частоту радиального резонанса газа Г значение которой при комнатной температуре составляло 146,20 кГц, В процессе испытаний установлено, что изменение температуры газа на величину, превышающую 0,04 К, может быть зарегистрировано с достоверностью 0,95,Способ определения температуры отличается простотой и может быть использован при измерении и контроле температуры газовой среды внутри герметичных оболочек твэлов ядерных реакторов без их разрушения, где известные способы ультразвукового контроля непригодны.Формула изобретения1. Способ определения температуры газовой среды, заключающийся в возбуждении ультразвуковых резонансных колебаний и измерении резонансной частоты колебаний газа, по значению которой определяют температуру, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, свцель(о расширения Функциональных воэможностей способа эа счет измерения температуры газовой среды внутри герметичных Ьболочек, колебания возбуждают в системе оболочка - газ в диапазоне резонансных частот копебанйй газа, регистрируют эти колебания и выделяют один из резоцансов газа.2 Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения выделения резонанса газа, проводят кратковременцый нагрев оболочки,3. Способ по п.1, о т .и и ча тощ и й с я тем, что, с целью упрощения выделения резонанса газа, часть оболочки демпфируют.