Тепловой зонд Советский патент 1979 года по МПК G01N25/18 

(54) ТЕПЛОВОЙ ЗОНД

Изобретение относится к технике теплофизических измерений и может найти применение для определения коэффициента теплопроводности раэличнн веществ, материалов и грунтов. Известны тепловые зонды, содержащие корпус в виде металлической трубки с размещенными в нем проволо ным электрическим нагревателем и п вичным измерительным преобразователем температуры, представленньлм тер мометром сопротивления (1 или термистором 2. Однако необходимость индивидуаль ной градуировки каждого зонда по температуре повышает трудоемкость их изготовления, а наличие неучтенных тепловых прослоек между первичным измерительным преобразователем температуры, нагревателем и корпусо зонда снижает точность измерений. От этих недостатков свободны теп ловые зонды с проволочной термопарой в качестве первичного измерительного преобразователя температуры. Ближайшим техническим решением к предлагаемому иэобр етению является тепловой зонд 3, содержащий металлический цилиндрический сердечник с пазами вдоль образующих, плотно охватывающую его трубку, служащую корпусом зонда, и размещенные в пазах сердечника проволочные нагреватель и термопару, причем спай термопары электрически соединен с сердечником. В этом устройстве 3 исключены значительные тепловые сопротивления между элементами зонда, однако при этом достигается только локальное измерение температуры, а именно: в зоне спая термопары. -В случае исследования неоднородных материалов это ограничивает точность измерений, что является недостатком прототипа. Цель изобретения - повысить точность измерений. Цель достигается тем, что в предлагаемом тепловом зонде точки контакта электродов термопары с сердечником сдвинуты по его длине относительно друг друга. Полученный при этом прот1шенный спай термопары обеспечивает осреднение температуры по длине зонда и следовательно, повышает точность измерений.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого зонда с протяженным спаем термопары.

Сердечник 1 служит основой для фиксации нагревателя 2 и электродов термопары 3, 4. Нагреватель предстален уложенной в выбранные по всей длине сердечника пазы 5, б проволочной петлей. Термопара размещена в пазах 7, 8, при этом точки контакта электродов с сердечником разнесены одна от другой на см. Металлическая трубка 9 является корпусом зонда и предназначена для защиты нагревателя и термопары от механических повреждений.

Измерение коэффициента теплопроводности зондом данной конструкции Осуществляют по известной методике для линейного источника тепл постоянной мощности.

Использование изобретения позволяет повысить достоверность теплофизических измерений, расширить их температурный диапазон.

Формула изобретения Тепловой зонд, содержащий цилиндрический металлический сердечник с пазами вдоль поверхности, плотно охватывающую его трубку, служащую корпусом зонда, и размещенные в пазах сердечника проволочные нагреватель и термопару, причем спай термопары электрически соединен с сердечником, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, точки контакта электродов термопары с сердечником сдвинуты по его длине одна относительно другой.

Источники информации, принятые в внимание при экспертизе

в дисперсных средах, М., 1954, с. 2215 (прототип).