Устройство для измерения распределения тепловых потоков Советский патент 1984 года по МПК G01K17/08 

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к эталонной металлической пластине прикреплена

цифровая шкала, соответствующая значениям измеряемого теплового потока.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ, содержащее изотермическое основание, измерительный слой, первичные преобразователи температуры внутренней и внешней поверхностей иэмеI рительного слоя, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности измерения распределения локальных тепловых потоков и их визуализации, в него введены нагревательный элемент, координатная сетка, выполненная из микропроводов и размещенная между измерительным слоем и первичным преобразователем температуры его внешней поверхности, выполненным в виде композиции жидких кристаллов, закапсюлированных в полимерной матрице, толщина

f

Изобретение относится к термометрии, а именно к средствам измерения распределен|1я локальных тепловых потоков, в том числе сильно неоднородных по плотности, что характерно, например, для исследований теплообмена на моделях в вакуумных аэродинамических трубах,малой и средней мощности.

Известны устройства для измерения распределения локальных тепловых потоков к поверхности модели путем определения скорости перемещения изотермы, визуализированной с помощью термоиндикаторного покрытия, нанесенного на модель ij .

Однако градуировка используемого термоиндикаторного покриытия и измерения теплового потока разделены. Отсутствие изотермического основания и измерительного слоя (вспомогательной стенки) не позволяет проводить измерения стационарньлми методами, что неоправдано усложняет и удорожает эксперимент в стационарных и квазистационарных вакуумных трубах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения распределения тепловых потоков, содержащее изотермическое основание, измерительный слой с размещенными на нем первичными преобразователями температуры его внешней и внутренней поверхностей, причем первичные преобразователи температуры внешней Поверхности измерительного слоя выполнены в виде множества дифференциальных микротермопар 2.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения теплового потока, что связано с искажением теплового поля большим количеством термоэлектродов.

Цель изобретения - повышение точности измерения распределения локальных тепловых потоков и их визуализация.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения распределения тепловых потоков, содержащее изотермическое основание, измерительный слой,первичные преобра эователи температуры внутренней и внешней поверхностей измерительного слоя, введены нагревательный элемент, координатная сетка, выполненная из микропроводов и размещенн-ая между измерительным слоем и

первичным преобразователем температуры его внешней поверхности, выполненным в виде композиции жидких кристаллов, закапсюлированных в полимерной матрице, толщина 5 которой составляет 0,01-0,1 толщины измерительного слоя h , и эталонная металлическая пластина с нанесеаним на ее поверхность дополнительным жидкокристаллическим первичным преобразователем температуры, закрытая с рабочей стороны прозрачным теплоизолирующим экраном, укрепленная одним концом на изотермическом основании и присоединенная

другим концом к нагревательному элементу.

К эталонной металлической пластине прикреплена цифровая шкала, соответствующая значениям измеряемого теплового потока.

На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит изотермическое основание 1, выполненное

из материала с высокой теплопроводностью, например из меди, к которому подводится термостатирующий агент, измерительный слой 2, выполненный из однородного изотропного материала с низкой теплопроводностью, например из органического стекла или лавсана, первичный преобразователь температуры внутренней поверхности измерительного слоя (микротермопару 3), координатную сетку 4, выполненную из микропроводов, расположенных перпендикулярно друг другу, первичный преобразователь 5 температу кл внешней- поверхности измерительного слоя, представляющий собой композицию жидких кристаллов, закапсюлированнах в полимерной матрице и подобранных так, чтобы изменение длины волны рассеянного света с изменением температуры соответствовало видимой части спектра, металлическую эталонную пластину 6 с нанесенным на одну из ее поверхностей дополнительным жидкокристаллическим первичным преобразовате5 лем температуры 7, идентичным пер- ,