Датчик прогрева и уноса теплозащитного материала Советский патент 1986 года по МПК G01K7/02 G01K7/00 

1

Изобретение относится к тепломет- рии и может быть использовано в датчиках прогрева и уноса теплозащитного материала при измерениях тепловых потоков повышенной интенсивности,

Целью изобретения является повышение точности измерения при одновременном увеличении эксплуатационной надежности.

В датчик прогрева и уноса теплоза- шитного материалаS содержащий ступенчатый корпус крьшку и измерительные электроды, размещенные на ступенях корпуса, введены плавные вставки,соединяющие смежные участки по крайней мере в одном электроде, и перемычки, соединяющие одинаковые участки электродов разной полярности в промежутках между плавкими вставками, причем ступени корпуса образуют выступ в центральной зоне датчика, а плавкие вставки и перемычки попарно размещены на горизонтальных поверхностях ступеней корпуса.

Введение плавких вставок и перемы- чек, попарно расположенных на ступенях корпуса, позволяет осуществлять размыкание и последующее восстановление измерительной цепи по мере распространения температурного фронта вглубь теплозащитного материала.

На чертеже показан датчик прогрева и уноса теплозащитного материала.

Датчик содержит основание 1 корпуса датчика,изотермический участок 2 термопары, плавкую вставку Зэ размыкающую термоэлектрод, которая мол;ет быть выполнена на основе гидроокиси магния со значительным количеством влаги, легкоплавкого металлического

сплава, металлов калия, натрия, галлия и биметаллических и других материалов, перемычку 4, замыкающую термоэлектроды, которая может быть выполнена на основе композиционного ма

.

териала с температурой физико-химических превращений 300-600 С и высоким значением электропроводности в этом диапазоне температур, на основе

двухфазной композиции полупроводник диэлектрик или в виде двух металли- ческих проводников, расстояние между которь ми 0,05-0,1 мм, крышку 5 корпуса датчика, образующую с основанием цилиндр без пустот и зазоров, выступ 6 в продольном сечении осно- вания, прямые ступени 7, расположенные по обе стороны от выступа, флане 8 датчика, термоэлектроды 9 термопа162

ры/ плоскость 10 прямых ступенек, на которых размещены вставки и перемычки, плоскость 11 соединения основания и датчика, поверхность 12 датчика, установленная заподлицо с поверхностью исследуемого материала.

Датчик работает следующим образом.

Под действием высокотемпературного газа исследуемый термозащитный материал прогревается и при достижении на поверхности температуры разрущения начинает уноситься, Фронт уноса достигает изотермического участка 2 термопары, температура термопары достигает максимального значения, затем участок 2 разрущается и размыкается электрическая цепь, что свидетельствует о том, что унос теплозащитного материала достиг координаты залегания горячего спая термопары. По истечении небольщого промежутка времени под действием температуры прогрева Т, разрушается плавкая вставка 3, отключая от электрической цепи часть одного из термоэлектродов 9, после чего от температуры Т, превышающей Т(, срабатывает перемычка 4, замыкающая два термоэлектрода 9 и восстанавливающая горячий спай термопары.По мере прогрева перемычки 4 с термопары регистрируется термо-ЭДС, по которой с использованием тарировочной зависимости определяют температуру. Температура разрущения восстановленного горячего спая в зг-висимости от выбранного материала перемычки достигает 1800-2400 С, После разрушения восстановленного горячего спая повторяется цикл: разрушается плавкая вставка 3, перемычка 4 замыкает термоэлектроды, однако все это происходит в плоскости следуюрдей 7. Расположение ступенек 7 по обе стороны от выступа 6 на основании 1 хорпуса датчика позволяет при ограниченном диаметре датчика закомпонозать наибольшее количество перемычек термопары,т.е. получить максимум измерительной информации по уносу и прогреву теплозащитного материа.та.

Формула изобретения

. Датчик прогрева и уноса теплозащитного материала, содержащий ступенчатый корпус с крыщкой и измерительные электроды, размещенные на ступенях корпуса, отличающийся

312786t64

тем, что, с целью повьгшения точностиродов разной полярности в промежутизмерения при одновременном увеличе-как между плавкими вставками,причем

НИИ эксплуатационной надежности, вступени корпуса образуют выступ в

датчик введены плавкие вставки,соеди-центральной зоне датчика а плавкие

няющие смежные участки по крайней гвставки и перемычки попарно размещены

мере в одном электроде, и переьфгчки,на горизонтальных поверхностях стусоединяюдие одинаковые участки элект-пеней корпуса.

Изобретение относится к термо.метрии и позволяет повысить точность измерения при одновременном увеличении эксплуатационной надежности устройства. Корпус датчика выполнен со ступенями 7, образующими выступ 6 в центральной зоне. На горизонтальных поверхностях 10 ступеней попарно размещены плавкие вставки 3 и перемычки 4, соединяющие одинаковые участки электродов разной полярности в промежутках между вставками. Элементы 3,4 обеспечивают размыкание и последующее восстановление измерительной цепи поочередно каждой парой по мере распространения температурного фронта вглубь теплозащитного материала. Замкнутые перемычкой 4 термоэлектроды 9 восстанавливают горячий спай термопары. 1 ил. (О (Л