ТЕПЛОМЕРНЫЙ ЭЛЕМЕНТнд ттт Советский патент 1974 года по МПК G01N25/32 

Изобретение относится к средствам исследования теплообмена тел сложной конфигурации.

Известны тепломерные элементы, принцип действия которых основан на измерении перепада температур. Они конструктивно выполнены в виде батареи дифференциальных термопар.

Эти элементы обладают следующими недостатка.ми: ограничеииая площадь контакта с исследуемой средой или поверхностью в случае использования точечных элементов; малая чувствительность для батарей, составленных из нескольких термопар; ограниченность информации; невозможность проведения исследования теплообмена тел сложной конфигурации и разделения конвективной и лучевой составляющих теплового потока.

Для повьпнения точности измерений тепловых потоков тел сложной конфигурации и обеспечения возможности регистрирования конвективной и лучевой составляющей этого потока в предлагаемом тепломерном элементе проволочная батарея дифференциальных термопар памотана по спирали вокруг эластичной основы, причем по краям основы батарея заплетена в нее, нанример, с помощью капроновой нити.

Исходным материалом чувствительного элемента является константаповая проволока (ГОСТ-5307-69 марки МНДЩ-40-1,5) диаметром 0,1 мм, а материалом основы (градиентного слоя) в зависимости от назначения элемента служат: капроновая ткань, металлизированная алюминием, капроновая ткань, покрытая с обеих сторон топкпм слоем чернорезиновой смеси, и капрон - эластик, обеспечпвающий удлинение до 80%. Константановаи

проволока врабатывается в основу, а затем

меднится на половину ширпны, образуя, такнм

образом,тепломерную ленту.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого элемепта, построенного на базе тепломерной ленты, чувствительный элемент-батарея дифференциальных термопар которой образован медным 1 и константаноBbiMii 2 электродами, а «холодные 3 п «горячпе 4 спаи расположены на различных сторонах градиентного слоя 5. Для исключения воздушных зазоров и механических повреждений тcp юбaтapeя имеет покрытие 6 из раствора полиуретана ПУС-194.

Метод измерения тепловых потоков тепломернымп элементами дает хорошие результаты, еслп велпчппы fiiAi, Л, .1-(3 будут малы. Здесь 6i - толщина градиентного слоя; К - коэффпцпент теплопроводности материала

градиентного слоя; Д - шаг намотки константановой проволоки на основу; р -- , где

1 + 2

/I - ширина тепломерной ленты, /2 - расстояние между соседними лентамн.

Элемент работает следуюни1м образом. Перед эксиериментом проводят калибровку для выяснения зависимости термоэ.д.с. теиломерной ленты от величины теплового потока, проходяшего через градиентный слой. В процессе эксперимента отдельные секцпи соединяются носледовательно по отношению к электрическому сигналу и нараллельно по отношению к тепловому потоку.

Предмет изобретения

Тенломерный элемент, состояш,ий из чувствительного элемента в виде проволочной батареи дифференциальных термопар, закрепленных на эластичной основе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений тепловых потоков тел сложной конфигурации, проволочная б тарея дифференциальных термопар намотана но спирали вокруг эластичной основы, причем по краям основы батарея заплетена в нее, например, с помош;ью капроновой нити.