Струйная система измерения температуры газовых сред

• Автор: Корзин, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Волжский
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 Анализ систем измерения температуры
1.1 Обзор методов и средств систем измерения температуры
1.2 Анализ пневматических измерителей температуры
1.3 Разновидности струйных генераторов
1.4 Выводы по главе
Глава 2 Разработка математической модели струйной
системы измерения температуры потока газа
2.1 Структурная схема струйной системы измерения температуры потока газа
2.2 Схема струи в рабочей камере струйного газодинамического преобразователя температуры
2.3 Математическая модель питающего канала струйного газодинамического преобразователя температуры
2.4 Математическая модель приемного канала струйного газодинамического преобразователя температуры
2.5 Математическая модель свободного участка струи струйного газодинамического преобразователя температуры
2.6 Математическая модель струйного
газодинамического преобразователя температуры
2.7 Математическая модель дискретного струйного генератора
2.8 Математическая модель измерительной системы «струйный ГДП температуры - струйный генератор»
2.9 Математическая модель пневмоэлектропреобразователя
2.10 Выводы по главе
Глава 3 Экспериментальные исследования струйной
системы измерения температуры
3.1 Экспериментальная установка
3.2 Статические характеристики струйного
газодинамического преобразователя температуры
3.3 Статическая характеристика
струйного генератора
3.4 Методика проведения эксперимента по проверке адекватности математической модели системы измерения
3.5 Результаты экспериментального исследования
струйной системы измерения температуры газа
3.6 Статистический анализ результатов экспериментального исследования струйной системы измерения
температуры газа
3.7 Анализ инструментальной и Методической
погрешностей измерений
3.8 Метод определения температуры газового потока
с помощью струйной системы измерения
3.8.1 Алгоритм работы электронного вычислительного блока
3.9 Выводы по главе
Г лава 4 Системы измерения температуры,
использующие разработанную математическую модель
4.1 Струйная импульсная система измерения температуры
4.2 Струйное дифференцирующее устройство
для системы измерения температуры потока газа
4.3 Струйный генератор импульсов для системы измерения температуры потока газа
4.4 Струйная система контроля наличия пламени
в газовой горелке
4.5 Выводы по главе
Выводы и результаты по диссертации
Список используемых источников
Приложение А Акт внедрения в ВПИ (филиал) ВолгГ'ТУ

ВВЕДЕНИЕ*
Актуальность исследования. Качество и уровень автоматизации производственных процессов в большой степени зависит от уровня развития преобразователей информации, а качество последних, в свою очередь, определяется развитием методов и средств измерений технологических параметров. Во многих случаях измеряемым параметром является температура газа.
Для измерения температуры газовых потоков до 160 °С в настоящее время широко применяются термоэлектрические преобразователи и термометры сопротивления. Эти датчики имеют линейную характеристику в своем диапазоне измерения и электрический выходной сигнал, позволяющий использовать их в системах микропроцессорного управления. Однако для защиты от механических повреждения чувствительные элементы этих приборов помещаются в защитные металлические чехлы, то есть непосредственно измеряется температура чехла, нагретого газовым потоком, температура защитного чехла изменяется с меньшей скоростью, чем температура измеряемой среды. В лучшем случае, инерционность термопреобразователей сопротивления составляет 15 -20 секунд. Кроме того, для удобства обслуживания термопреобразователи сопротивления и термопары помещаются в бобышку, ввариваемую внутрь трубопровода, а это дополнительно увеличивает инерционность отклика как минимум до 1 - 2 минут [23, 108].
Для потоков газа с быстроизменяющейся температурой это предс тавляет существенную задержку получения точной информации. Использование же термометров сопротивления и термопар с открытыми чувствительными элементами в потоках с высоким давлением невозможно из-за возможности их механического повреждения. В условиях наличия электромагнитных и радиационных полей использование термопар и термометров сопротивления сопровождается дополнительными существенными погрешностями.
Автор выражает огромную благодарность д.т.н., профессору Чаплыгину Эдуарду Ивановичу за неоценимую помощь в работе над диссертацией.

блока 6, в котором осуществляется вычисление значения текущей температуры. Вычисленное значение температуры отображается на устройстве отображения информации 7 и передается в архив или в систему регулирования.
Известно, что в зависимости от изменения температуры при постоянных значениях давления питания изменяется вязкость и плотность газа и перепад, соответственно изменяется расход, а изменение расхода вызывает изменение частоты колебаний струйного генератора.

1- газодинамический преобразователь, 2 - струйный генератор, 3 - измеритель давления, 4 - измеритель перепада давления, 5 - измеритель частоты, 6 — электронный вычислительный блок, 7 — устройство отображения информации.
Рисунок 2.1 - Структурная схема струйной системы измерения температуры потока газа
При максимально допустимом значении температуры для конкретного газодинамического преобразователя расход через него максимален и ядро струи находится в приемном канале и свободный участок струи в камере газодинамического преобразователя (ГДП) полностью поступает в приемный капал и далее в генератор частоты 2. При понижении температуры сечение перехода лами-