G - Physics – 01 – K
Patent
G - Physics
01
K
G01K 7/18 (2006.01) G01K 7/42 (2006.01) G01K 13/02 (2006.01)
Patent
CA 2505305
A fluid temperature measurement probe, particularly for total temperature measurements in high temperature unsteady gas flows, such as in gas turbine engines. A pair of thin film resistance thermometers (6) and (7) are deposited on the probe to sense its surface temperature at respective locations and the structure of the probe is configured such that the regions into which heat diffuses from the respective locations have different thermal products. In this way the thin film elements (6) and (7) experience different heat transfer rates when exposed to the same fluid temperature. In the Figure (1) embodiment this is achieved by applying one of the elements (7) to the surface of a solid rod (2) of glass or ceramic and the other element (6) to a portion which has been machined to leave an air pocket (4) under a thin cylindrical wall (3) of the rod material. In use the probe is exposed only temporarily to the high temperature fluid and withdrawn again before reaching its softening temperature. The total temperature Tt of the fluid can be calculated from the expression Tt = Tw1 + q1(Tw2 - Tw1) / (q1 - q2), where Tw1, and Tw2are the probe surface temperatures as measured by the respective thin film elements and q1 and q2 are the respective heat transfer rates experienced thereby, the latter derived from the respective surface temperature histories.
La présente invention a trait à une sonde de mesure de la température de fluide, notamment pour des mesures de la température totale dans des écoulements de gaz instables à haute température, tels que dans de moteurs à turbines à gaz Une paire de thermomètres (6) et (7) à résistances en couches minces sont déposés sur la sonde pour capter sa température de surface à des emplacements respectifs et la structure de la sonde est conformée telle que les zones dans lesquelles la chaleur est diffusée à partir des emplacements respectifs présentent des produits thermiques différents. Ainsi les éléments à couches minces (6) et (7) sont soumis à des coefficients de transfert de chaleur différents lors de leur exposition à la même température de fluide. Dans le mode de réalisation de la Figure 1 ce résultat est obtenu par l'application d'un des éléments (7) à la surface d'une tige solide (2) en verre ou en céramique et de l'autre élément (6) à une portion qui a été usinée pour laisser subsister une poche d'air (4) sous une mince paroi cylindrique (3) du matériau de la tige. En fonctionnement, la sonde n'est exposée que de manière temporaire au fluide à température élevée et retirée à nouveau avant d'atteindre sa température de ramollissement. La température totale T¿t? du fluide peut être calculée à partir de l'expression T¿t? = T¿w1? + q¿1?(T¿w2? - T¿w1?) / (q¿1? - q¿2?), dans laquelle T¿w1?, and T¿w2 ?représentent les températures de surface de la sonde telles que mesurées par les éléments à couches minces respectifs et q¿1? et q¿2? représentent les coefficients de transfert de chaleur auxquels ils sont soumis, ceux-ci étant dérivés des historiques de températures de surface respectives.
Fetherstonhaugh & Co.
Qinetiq Limited
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1684918