Тепловой зонд Советский патент 1979 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к тепловым испь1таниям,/а точнее к измерению теплофизических свойств различных веществ, материалов и грунтов. Известен тепловой зонд, содержащий корпус в виде металлической трубки и размещенные внутри корпуса и золированный нагреватель и термопару- 1. Здесь электрический нагре ватель выполнен в виде цилиндра из бифилярно намотанной проволоки, к которому прикреплена термопара. Недостаток конструкций - сложност изготовления .нагревателяи наличие неучтенных тепловых сопротивлений между элементами зонда, снижающих точность измерения теплопроводности . Известен тепловой зонд, в которо электрический нагреватель выполнен в виде петли изолированной проволок введенной внутрь корпуса {2). Свободное пространство заполнено легкоплавким материалом для снижения внутренних тепловых сопротивлений. Область применения зондов этой конструкции ограничена температурами, ниже температуры плавления запо няющего корпус материала. Кроме того, к изоляции нагревателя предъя ляются высокие требования в отношении теплостойкости и прочности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тепловой зонд, в котором нагреватель выполнен в виде цилинд;рического сердечника с укрепленной на нем термопарой, причем на одном из концов зонра нагреватель и корпус соединены, а на другом конце оснащены контактами для подключения к источнику электропитания 3 .„ Этот зонд прост в изготовлении, однако при диамётгрё зонда 1,0 мм и ниже укрегшенна.я на нагревателе термопара Нскажа:ет цйяиндрическ6е температу{зноё поле, -что снижает точность измерений. Целью изобретения является повышение точности измерений. Указанная цеЛь достигается тем, что в предлагаемом тепловом зонде нагреватель выполнен из двух соединенных встык стержней, причем стержень, соединенный с корпусом, выполнен из манганина, второй - из константана, а корпус - из Меди или сплава на ее основе. На чертеже представлена конструкция теплового зонда. Внутри корпуса 1 размещён майга нинрвый 2 и крнстантановый 3 стержни, сваренные встык. Место сварки 4 вляется спаем манганин-константано вой те эМопары. Стержни слоем электроизоляции 5, так iTo с корпусо на конце зонда имеет контакт 6 толь-ко манганиновый электрод. Выводы 7 служат для подключения зойдак источ нику электропитания, а вывод 8 являе ::я компенсационным проводом термопар Для проведения измерений зонд по тр жакгт S исследуемую среду. Через тёрШпару и окружающую ее трубку про пускают переменный ток. Сигнал термо пары отделяют посредством электрического фильтра от тока ,нагрева и регистрируют его. По изменению температуры зонда за фиксированный интервал времени и известной мощности нагревателя вычисляют теплофизические характеристики среды. , Выполнение нагревателя в виде манганин-константановой термопары устраняет необходимость крепления её на Нагревателе. Крюме того, применение проволок из .манганина и константана делает сопротивление наг)евателя независимым от температуры, а Мейный корпус не создает неучтёйных тёрмо-ЭДС с манганиновым электродом термопары, что также повышает точность измерений. Формула изобретения Тепловой зонд, содержащий корпус в виде металлической трубки и цилинД1рический нагреватель, размещенный внутри корпуса, причём боковая поверхности нй грёвателя электроизолироBaHk, на одном из концов зонда корпус и нагреватель электрически соединены, а на другом конце оснащены контактами для подключения к источнику электропитания, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, нагреватель выполнен из двух соединенных встык стё1ржней, прйчём стержень, соединенный с корпусом, выполнен из манганина, второй - из константана, а корпус из медиили сплава на ее основе. Источники информации, принятые во внимание ,при экспертизе 1.А5ТМ Designation-.Б 2326-70.Standopt .Method oi Test fonThenmaB Conduc;tivily of CeEeuEar PEastics 6y Means oi .Pnobe. . 2.ЧУДНОВСКИЙ A. Ф. Теплообмен в; дисперсных ср-едах. М., 1954, с. 2143.Авторское свидетельство СССР 502302, (} 01 N.25/32, 1973.