Измерения давления, как правило, являются стандартными и про­изводятся с помощью образцовых или технических манометров. При необходимости регистрации изменений давления во времени исполь­зуются емкостные, индуктивные и тензометрические преобразователи давления с усилителями сигнала и регистрацией с помощью элект­ронных или шлейфовых осциллографов.

Рис. 9.1. Профиль расходомерного

сопла

Секундные массовые расходы охлаждающей воды обычно измеря­ются с помощью электромагнитных турбинных расходомеров (рота­метре®).

Расход поступающего в плазмотрон газа измеряется с помощью дроссельных расходомеров. Расчетное соотношение имеет вид

G * р/^р(/Др.

Здесь ц - коэффициент расхода, определяемый путем тарировки расходомера; F - площадь отверстия мерной дроссельной шайбы; Ар - перепад давлений до и после дроссельной шайбы; р - плот­ность газа перед шайбой. Перепад давлений Ар измеряется диффе­ренциальным манометром или соответствующим преобразователем дав­ления.

Наиболее удобным способом измерения расхода является применение для этой цели расходомерных сопел (рис. 9.1). Такое сопло состоит из дозвукового участка I и ’’сверхзвукового” участка П. Если отношение давлений Р,/Р2 таково, что в критическом сечении

реализуется скорость звука, то расход вычисляется по формуле (5.1), т. е. тарировки сопла не требуется, а расход просто пропорционален давлению р( (при постоянных значениях Г и ).

Если Pj/P2 достаточно велико, то имеем обычное сверхзвуковое

сопло Лаваля; по мере уменьшения Pj/P2 сверхзвуковой участок сопла

П начинает частично, а затем и полностью работать как сверх­звуковой диффузор. При правильном выборе геометрии этого диффузора звуковая скорость в критическом сечении сохраняется вплоть до p^/Pj а 0,85. Это обстоятельство играет важную роль для системы

подачи рабочего тела в плазмотрон, так как позволяет поддерживать постоянным расход при существенных колебаниях давления в плаз­мотроне.

Можно рекомендовать следующую геометрию расходомерного сопла. Радиус дозвуковой части сопла R = 2d ; сверхзвуковая часть имеет

вид конуса с полууглом раскрытия 6 и длиной / ~ 10d

При > 2 мм влиянием пограничного слоя в сопле на точность измерения расхода можно пренебречь. Если d <2 мм, то необходимо вводить соответствующие поправки.