ДАТЧИК ТЕПЛОВОГО ПОТОКА Советский патент 1968 года по МПК G01K17/08 

Предлагаемый датчик предназначен для определения плотности тепловых потоков в различных тепловых процессах: при эксплуатации, наладке, контроле и регулировании различного нромышленного оборудования, а также при проведении научно-исследовательских работ.

Известными датчиками теплового потока, содержащими подложку и многослойную дифференциальную термопару, одновременное определение величины и направления теплового потока довольно сложно.

Отличительной особенностью предлагаемого датчика является то, что в нем использована «вспомогательная стенка в виде поворачиваемого вокруг оси цилиндра, по образующей которого с двух сторон нанесены «горячие и «холодные спаи дифференциальной термопары. Если тепловой поток пронизывает такую цилиндрическую «вспомогательную стенку таким образом, что он имеет составляющую, перпендикулярную оси цилиндра, то на образующих цилиндра в плоскости вектора теплового потока, образуется некоторая разность температур. Эта разность будет прямо пропорциональна величине нормальной составляющей теплового потока и может быть измерена при помощи батарейной дифференциальной термопары, спаи которой расположены на диаметрально противоположных образующих цилиндра. Термопару закладывают в канавку на

цилиндрической поверхности так, чтобы поверхность цилиндра с заложенной термопарой была гладкой. Выходной сигнал системы, состоящей из цилиндрического вспомогательного тела с батарейной термопарой, прямо пропорционален величине составляющей теплового потока нормальной к оси цилиндра, и поэтому система может служить датчиком теплового потока.

При измерении теплового потока датчик плотно закладывают в массив, в котором необходимо произвести измерение потока. Благодаря круговой цилиндрической форме датчик можно поворачивать вокруг оси. Когда нлоскость спаев батарейной термопары совпадает с плоскостью вектора теплсБого потока, значение сигнала достигнет максимальной величины.

Таким образом, датчик позволяет определить не только значение нормальной проекции, но н направление и величину максимального значения нормальной составляющей теплового потока.

Измерение всех компонент пространственного вектора теплового иотока может быть проведено при помощи трех описанных выше датчиков со взаимно перпендикулярными осмми.

1яется гальваническое осаждение одного меалла (меди) на проволоку из другого металla (константана) в электролитической ванне. iaMOTaHHyro на цилиндр константановую проюлоку на одной половине цилиндра (на по1уцилиндре) изолируют так, чтобы в процессе 1анесения гальванического покрытия в ванне та половина осталась непокрытой. После альванизации ползчают дифференциальную шогоспайную термопару, так как в месте конакта меди и константана на границе непокрыой и покрытой медью частях термоэлектрода )бразуются термопары. При покрытии выводы датчика изолируются. Другим методом являет:я сварка спирали из кусочков расчетной длины двух термоэлектродных проволок с последующей навивкой сваренной проволоки на цилиндр.

Предмет изобретения

Датчик теплового потока, содержащий подложку и многоспайную дифференциальную термопару, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения величины и направления теплового потока, в нем подложка выполнена в виде поворачиваемого вокруг оси цилиндра, с одной стороны которого по образующей размещены «горячие, а с другой - «холодные спаи дифференциальной термопары.