Устройство для измерения теплового потока Советский патент 1979 года по МПК G01K17/06 

принимающей пластиной, эталонным, элементом и автономной системой рхлаждеиия, образующий вторую дифференциальную термопару, включенную встречно дифференциальной термопаре Измерителя конвекционного потока, причем на ксЛ1ьцевзгю тепловоспрйнимающую пласти ну измерители суммарных потоков нанесен слой материала с большей степенью чёрноты, чем на темоэоспршимающую пла тину измерителя конвекционных потоков при этом площади теяловоспринимающих пластин измерителей конвекпйрнных и суммарных noTOKoia выполнены равными между собой, в KaiecTBe материала, нанесенного на К0пьцевую тёШовоспринамающую пластину измерителя суммарных потоков, испс1И.э яаана сажа; кроме уого, на тегшов х;прйнимающую плартшзг измерит ля конвекционных потоков наносят золото причем в системна койвей ц ннйх истоков установлен эпектр«эйагреватёль, На фиг. 1 показано описываемое уст ройство, разрез на фиг 2 - вид устройства сверху., Устройство состоит из узла измерителя 1 суммарных тепловых потоков, который одновременно завляется корпусом, и соосно фаспопрженного внутри него измерителя 2 конвективных тепловых потоков. ;. ...: ;; л - -/ Изм1еритёль 1 состоит из медной приемной пластинЬ 3, поверхность пластины 3, обращенная к рабочей среде, пойрывае ся слоем 4 сажи ( S я О, &6); эталонн(го элемента 5из хромеля, медного флан ца 6, патрубков 7 и 8 подвода и отвода хладагента, клемм 9-14. В фланце 6 имеются че ыреспгвер стия 15 для крепления датчика, канал 16 для циркуляции хладагента, закрытый ста каном 17.-. :. : Все детали с6ед||няют между собой пайкой твердым припоем. После пайки корпус обрабатывают протачивакэт паз 18, который заливают термойёмёнтом, протачивают паз 19 для закладки термоэпектрояных проводое., Медный тер1«)эяекуродный провод of пластины 3 проводят по пазу 19 и выводят на клемму 9. ХромелевыЙ термоэлектрод приваривают к эталонному элементу 5 и выводят на клемму 10. Клемма .11электрически .связана с фланцем 6, Измеритель 2 состоит из медной при емкой пластины 2 О, покрытой пленкой

673868 полированного золота 21 ( 0,03), имеющей площапь приемной поверхности, равную площади приемной поверхности пластины 3,.толщину, толщине пластины 3; хромелевого эталонного элемента 22, имеющего ту же толщину, что и толщина элемента 5; втулки 23 с патрубками 24 и 23 длй подвода и отвода хладагента; уплотнения нагревателя 26; электрического нагревателя 27, служащего для подогрева охлаждающего агента. Детали 20, 22, 24, 25, 6 соединяются между собой пайкой тверым припоем. В пластину 2О зачеканива- т медный провод и по пазу 28 выводят клемме 12, хромелевьШ термоэлектрод« приваренный к элемеету 22, вьюоаяТ на лемму 13, медный тормоэпектрод с втули 23 выводят на клемму 14. Измеритель 2 устанавливают в корпус измерителя 1, центрируют при помощи электроизолирз Ьщей вставки 29 и соединяют между собой клеем . Со стороны рабочей среды зазор между измерителями 1 и 2 за-, полйяюттенлоизоляцией, а паз 18, заполненный термоцементом, и юбочка 30, состоящая из меди и хромеля, образуют теплоизопятор ... Датчик работает следующим образом: через патрубки 7. н 24 подают охлажда. ющую. жи/дкрсть. Тепловой поток, падающийна поверхность пластин 3 и 2О, про ходит, через пластины 3 и 20, через эталонные эл6.eйты измбрЬтелеЙ 5 и . 22 п. восцркнимается О5шажйающей жид костью. При помсй элезктрического нёгреватела 27 ееыт тура хяадагён та, .охлаждайэадвго измеритель 2, обеспечивае сй такой, чтобы .температуры пластин Эй 2р бьшй -равными для . обеспечения яоступленая в них одйнако вого ке«1йчества теила, подводимого конвекцией.:. ; -.- . По&ты, Измеряя разницу тепловых ilOTokOB, постуйающйх в измерители 1 и 2, получаем разность лучистых тепловых потоков в зависимости от степени черноты приемных поверхностей элементов 3 и 2Oj т. е. ...-, - .1. Я1- КОМв1 1А| Яг ««««г Лг BpMtWj tWjo «OH 8, 9 ком SSL следовательно, д jrti- «a Но так как лучистые тепловые потоки равны Чл е.т.)- ar(Sb) , () то разница л о . , зависящая лишь от степеней черноты приемных riofiepxностей, равна uq г Тг V V й9л (, где pfe) (|g)J лучйс т тепловой поток, воспринимаемьШ абсол но черным телом (с S 1). В нашем случае лучистый тепловой поток равен ga ЗЛ - f е7.фф А«|й Н5М й1,2 -V ; следоватепьяо д tf,i. .3ff i «г. .) где &. разность разностей температур. Измеряемая на этаяса ных элементах измерителей 1 и 2 в результате подк1 ю . чения измерительного прибора к клеммам 9 и 12 и соединения между собой клемм 11 и 14, . Л- коэффициент теплопро воднос- Тй эталонного элемента бе рется по средней температу ре эталонного элемента: bp-iC -i-) , где twjj-температура поверхности шайбы 3, опрзеделяется пуt0M подключений прибора к .гу{ 9 и 10; iwi - температура no pTfiiocrK шаб ,, ЙО, опредедяется йрй йод . , кш ченин Прибора S KneJMMS.M ,12 н1:3;., / .;:,;.,:;:/. :/ 6f ijf перепад темперафур на эта-лайном элементе 5, onpefleiляется подключением йрабора к {слеммам .9 в 11|

673868 - перепад температур на эталонном элеме |тс 22, определяется подключением прибора к йлеммам 12 и 14; О - толщина эталонного элемента. Для определения суммарного теплового потока достаточно измерительный прибор подключить к клеммам 12, 13 {определяетсяАууд ) и к клеммам 12, 14 (определяется Д t g), а тепловой поток рассчитывается по формуле Сигнал на измерительнЬгй прибор поступает В милливольтах, а ватём переводится в rpaaycbt по тарйроврчной кривой. Конвективный тепловой поток можно рассчитать по результатам измерений .как- коне. 1х л «зм. ФФ . Формула изобретений 1. Устройство для измерения теплового йотока7 содержавшее корпус с измерителем конвекцисшных «ртрков, вклр- чающим- охлаждаемый эпемеит, окруткенКЫ& т&пяойзойятором и заключенный между тепловоспринимающей пластине н охлаждаемым стержнем, образующим с ними Вйфферейниальную Tefafonapy, , о т л и i а к щ е 9 с я гем, что, с «елью повышения точности измерения н раа шнр&ния функциональных возможжктей за. счет адноврел енног & измерения суммариыя и Лучистых потоков, в нем внутри теялоийолятора коаксиально измерителю кЬнвекиионньге потоков раэме1авн измеритель суммарных потоков с ксльцевой тепло8оспрйн«мающей пластиной, эталонным s neR№tJfOM « автеж «ной систа- мой охлаждения, образующий вторую днффер.ейцйальную TepMonajfqr, включенную вс рречн э дифференциальной термопаре измерителя конвекционного , Ччзйчем на кольцевую тегиовоспринимающую йластину измерителя суммар ных потоков ааяесен слой материала с большей степенью черноты, чем на теЛ ловоспринимающую йластйну измерителя конбекцйонных потоков. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ё с и тем, что площади тепловоСпринимаюШих пластин нзмёри-