Тепломер Советский патент 1990 года по МПК G01K17/08 

Изобретение относится к тепломет- рИи и тензометрии и может быть ис- пбльзовано для измерения плотности теплового потока и/или давления при- жима, например, при многократном измерении тепловых потерь на теплотрассах.

Целью изобретения является расши- функциональных возможностей одновременного определения уси я прижима тепломера к исследуемому

лс оС

ъекту.

На чертеже показан тепломер со схемой измерения.

Тепломер включает дифференциальную термобатарею 1, которая состоит из тензочувствительных термоэлектродов 2 и парных им термоэлектродов 3. Между спаями термоэлектродов размещена топлопроводящая пластина тепломера. Спаи термобатареи контактируют с теп- лоприемными пластинами Ц. Схема измерения содержит милливольтметр 5 калиброванное нагрузочное сопротивление 6 и ключ 7.

Тепломер работает следующим образом.

Тепломер устанавливают на поверхность исследуемого объекта. Измеряют величину термоЭДС термобатареи (Е) с помощью милливольтметра 5 и по заранее определенному коэффициенту преобразования тепломера Кп вычисляют плотность теплового потока q

q vKn- E.(1)

Затем замыкают ключ 7 и измеряют падение напряжения U на калиброванно сопротивлении 6 с помощью милливольтметра 5. По закону Ома для замкнутой внутреннее сопротивление диффе- ренциальной термобатареи R определяется выражением

R

(Е - UjRic

(

(2)

где RK - калиброванное сопротивление нагрузки,

5

0

5

0

5

0

45

так как один из термоэлектродов 2 выполнен тензочувствительным.и изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от усилия прижима тепломера к исследуемому объекту.

Таким образом, по величине вычисленного по формуле (2) внутреннего сопротивления термобатареи можно после проведения соответствующей градуировки определить усилие прижима тепломера.

В предлагаемом тепломере тензо- чувствительные термоэлектроды выполнены из нитевидных монокристаллов кремния (размещенных на металлических подложках), температурный коэффициент электрического сопротивления (ТКС) отрицательный (т.е., его сопротивление уменьшается с увеличением температуры), в то время как парные к ним термоэлектроды выполнены из экструдированных ветвей теллурида висмута, ТКС которых положителен. Вследствие этого сопротивление термобатареи тепломера не зависит от распределения температуры в последнем, так как происходит взаимная компенсация ТКС термоэлектродов.

Формула изобретения

Тепломер, содержащий дифференциальную термобатарею, спаи которой размещены на торцах теплопроводящей пластины, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного определения усилия прижима тепломера к исследуемому объекту; одни термоэлектроды дифференциальной термобатареи выполнены из нитевидных монокристаллов кремния и являются тензочувствительными, а другие термоэлектроды дифференциальной термобатареи выполнены из экструдированных ветвей теллурида висмута,,

Изобретение относится к теплометрии и тензометрии и позволяет расширить функциональные возможности тепломера путем одновременного определения усилия его прижима к исследуемому объекту. Тепломер содержит дифференциальную термобатарею 1, спаи которой размещены на торцах теплопроводящей пластины тепломера. Термобатарея состоит из тензочувствительных термоэлектродов 2 и парных им термоэлектродов 3. Спаи термобатареи 1 контактируют с теплоприемными пластинами 4. Схема измерения содержит милливольтметр 5, калиброванное нагрузочное сопротивление 6 и ключ 7. При разомкнутом ключе 7 милливольтметр термобатареи 1, пропорциональную плотности теплового потока через тепломер. При замкнутом ключе 7 милливольтметр 5 измеряет падение напряжения на калиброванном нагрузочном сопротивлении 6. По результатам измерений вычисляется внутренее сопротивление термобатареи 1, пропорциональное усилию прижима тепломера к объекту. Выполнение тензочувствительных термоэлектродов 2 из нитевидных монокристаллов кремния, а парных им термоэлектродов 3 из экструдированных ветвей теллурида висмута, имеющих температурные коэффициенты сопротивления разных знаков, позволяет скомпенсировать зависимость сопротивления термобатареи 1 от распределения температуры в тепломере. 1 ил.