Калориметр Советский патент 1987 года по МПК G01K17/08 

Изобретение относится к тепломет- рии, а именно к проточным калориметИзмеряемый поток энергии восприни мается приемным элементом 3 корпуса 2 и от него передается теплоносителю протекающему в рабочем объеме 5. При 5 этом теплоизолирующий экран 11 препятствует перетоку тепла от приемног элемента 3 и боковой стенки 4 рабоче го объема 5 в теплоизолирующий кожух 1. Для исключения влияния внешних

рам, и может быть исполъзовано для измерения высокоинтенсивных тепловых потоков.

Целью изобретения является повышение точности измерения тепловых потоков и надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в калориметре, сЛдержащем снаб- Ю условий на работу калориметра через женный полым цилиндром и приемным внутреннюю полость теплоизолирующего элементом охлаждаемый корпус с включенными дифференциально термодатчиками, теплоизолирующий кожух, заподлицо с обращенным к приемному элементу торцом полого цилиндра установлены высокотеплопроводные пластинчатые рекожуха 1 прокачивается термостабили- зированный хладагент. Температура теплоносителя на входе и выходе ра- 5 бочего объема 5 усредняется по сечению канала с помощью высокотеплопроводных пластинчатых решеток 7 и 8. Для предотвращения теплообмена между решетками 7 и 8 они разделены между 20 собой стенкой полого цилиндра 6, выполненного из низкотеплопроводного материала. В процессе измерений регистрируется перепад температур теплоносителя между, входом и выходом рабочего объема 5 с помощью датчиков 9 температуры и вторичной аппаратуры 10. Расчет плотности теплов.ого пото- (ка, воспринимаемого калориметром, проводится по формуле

шетки, на которых размещены термодатчики, решетки разделены между собой низкотеплопроводной стенкой полого цилиндра и расположены от приемного элемента на расстоянии

$ 12/am.

° о пТГНг Or Af . /

glnJTdVcutsJ где q - минимальное значение плотности теплового потока, воспринимаемого приемным элементом;

F - площадь тепловосприни ающей поверхности приемного элеq О

с

доп

мента;

п - число отверстий в решетке, где G - массовьй расход теплоносителя, установленной на выходе из Применение решеток позволяет перерабочего объема калориметра; нести измерение перепада температур

-диаметр отверстий в решетке, теплоносителя с входа и выхода корпу установленной на выходе из са на вход и выход его объема, распо- рабочего объема калориметра; ложенного над плоскостью, в которой

-плотность теплоносителя; находитс.я обращенный к приемному эле-удельная теплоемкость тепло-40 менту торец полого цилиндра, и выб- носителя;рать расстояние между решетками и

ut - допустимое значение перепада приемным элементом, обеспечивающее

температур теплоносителя заполнение всего рабочего объема теп- между входом и выходом рабо- лоносителя, что исключает погрешность чего объема калориметра. 45 измерений, связанную с утечками тепла g - ускорение свободного падения. через часть боковой поверхности кор- На чертеже показан калориметр. пуса.

Калориметр содержит теплоизолирую- Кроме того, выбор расстояния между щий кожух 1, охлаждаемый корпус 2, решетками и приемным элементом обус- состоящий из приемного элемента 3 и 50 ловлен необходимостью исключения ме- боковой стенки 4,.рабочий объем 5, стного перегрева приемного элемента, полый цилиндр 6, пластинчатые решетки приводящего к выходу его из строя, 7 и 8, на которых установлены диффе- при этом исключается наличие воздуш- ренциально включенные датчики 9 тем- ных пробок возле поверхности приемно- пературы, вторичную аппаратуру 10, 55 элемента и, следовательно, ухудше- теплоизолирующий экран 11. Стрелками ние условий теплообмена. Формулу для показано направление теплового потока. определения указанного расстояния по- Калориметр работает следующим об- лучают в результате испытаний предла- разом.гаемого устройства на специальной

Измеряемый поток энергии воспринимается приемным элементом 3 корпуса 2 и от него передается теплоносителю, протекающему в рабочем объеме 5. При/ этом теплоизолирующий экран 11 препятствует перетоку тепла от приемного элемента 3 и боковой стенки 4 рабочего объема 5 в теплоизолирующий кожух 1. Для исключения влияния внешних

условий на работу калориметра через внутреннюю полость теплоизолирующего

условий на работу калориметра через внутреннюю полость теплоизолирующего

кожуха 1 прокачивается термостабили- зированный хладагент. Температура теплоносителя на входе и выходе ра- бочего объема 5 усредняется по сечению канала с помощью высокотеплопроусловий на работу калориметра через внутреннюю полость теплоизолирующего

водных пластинчатых решеток 7 и 8. Для предотвращения теплообмена между решетками 7 и 8 они разделены между собой стенкой полого цилиндра 6, выполненного из низкотеплопроводного материала. В процессе измерений регистрируется перепад температур теплоносителя между, входом и выходом рабочего объема 5 с помощью датчиков 9 температуры и вторичной аппаратуры 10. Расчет плотности теплов.ого пото- (ка, воспринимаемого калориметром, проводится по формуле

q GAtC

(1)

экспериментальной установке. При этом перед проведением опытов по формуле (1) определяется минимальное значение расхода теплоносителя, обеспечивающее теплосъем от приемного элемента без его перегрева в случае минимального значения плотности измеряемого теплового потока, и оценивается допустимое значение перепада температур теплоносителя между входом и выходом рабочего объема, обусловленное погрешностью измерения используемых термодатчиков и вторичной аппаратурой.

Формула изобретения

Калориметр, содержащий приемный элемент, расположенный на охлаждаемом корпусе, окруженном теплоизолиру- кмцим кожухом, низкотеплопроводный полый цилиндр.и включенные дифференциально термодатчики, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен двумя высокотеплопроводными пластин- чатыми решетками, установленными заподлицо с обращенным к приемному элементу торцом низкотеплопроводного полого цилиндра, отделенными друг от друга стенкой цилиндра и расположен-

Редактор Н.Марголина

Заказ 7255/38Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ными от приемного элемента на расстоянии

g

gUjrd pCAt

п де q - оптимальное значение плотности теплового потока, вое- : принимаемого приемным элементом;

- площадь тепловоспринимающей поверхности приемного элемента;

число отверстий в решетке, установленной на выходе из рабочего объема калориметра;

-диаметр отверстий в решетке, установленной на выходе из рабочего объема калориметра;

-плотность теплоносителя;

-удельная теплоемкость теплоносителя;

допустимые значения перепада температуры теплоносителя между входом и выходом рабочего объема калориметра; ускорение свободного паде- : нйя,

ричем термодатчики размещены на реетках.

Р - с g -

Составитель В.Шипова

Техред.Н.Глущенко Корректор О.Обручар

Изобретение относится к тепло- метрии, к проточным калориметрам и может быть использовано для измерения вусокоинтенсивньгх тепловых потоков. Цель изобретения - повышение точности измерения тепловых потоков и надежности работы калориметра. Измеряемый поток энергии воспринимается приемным элементом 3 корпуса 2 и от него передается теплоносителю, протекающему в рабочем объеме 5. Теплоизолирующий экран 11 препятствует перетоку тепла от приемного элемента 3 и боковой стенки 4 рабочего объема 5 в тепло- изолирующий кожух 1. Для предотвращения теплообмена между решетками 7 и 8 они разделены стенкой полого цилиндра 6, выполненного из низкотеплопроводного материала. Регистрируется пе- репад температуры теплоносителя между входом и выходом рабочего объема 5 с да;тчиком 9 температуры и вторичной аппаратурой 10. Расчет плотности теплового потока производят по приведенной формуле. 1 ил. В а I I til 1 СХ IN: (X