Способ измерения мощности тепловогопОТОКА Советский патент 1981 года по МПК G01K17/06 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к тепловым измерениям и может быть использовано в устройствах контроля и автоматики, например для контроля газовых потоков, инфракрасного излучения и мощности микроволнового излучения. Известен способ измерения тепловых потоков с помощью датчика на основе двуокиси ванадия LI. Однако зтот способ не исключает гистерезисные явления, сопровождающие фазовые переходы первого рода, в данном случае - фазовый переход полупроводник-металл, что снижает точность измерения. Наиболее близким к предлагаемому является-способ для измерения мощности теплового излучения, использующий фаз вый переход (ФП) полупроводник-металл Этот способ измерения мощности тепло вого излучения заключается в пропуск нии через слой диоксида ванадия тока нагревающего слой до температуры из области фазового перехода металл-полу Проводник, и измерении потока теплового излучения по изменению падения напряжения на слое диоксида ванадияf2. .Недостаток: данного способа заключается в. том, что при достижении определенного значения тока происходит шнурование,так как ток протекает через шнур металлического состояния. При этом процесс измене- , ния сопротивления диоксида ванадия Происходит с гистерезисом, что ограничивает чувствительность и уменьшает точность измерений. Цель изобретения - увеличение точности измерения мощности теплового . потока. Указанная цель достигается тем, что в известном способе измерения мощности теплового потока, заключающим я в пропускании через датчик с фазовым переходом полупроводникметалл стабилизированного тока и измерении сопротивления датчика, поддерживают пропускаемый через датчик 38 стабилизированный ток меньше тока переключения, воздействием дополнительного теплового потока, доводят сопротивление датчика до среднего значения сопротивления области фазового перехода, поддерживают его постоянным и по изменению мощности дополнительного теплового потока определяют мощность измеряемого теплового потока. Предлагаемый способ измерения тепловых потоков исключает возможность шнурования тока, текущего через активный слой диоксида ванадия, тем самым исключает гистерезис температурной зависимости сопротивления активного слоя, что увеличивает точность измерения. Способ осуществляется следующим образом. Через слой УОл пропускают стабили зированный ток порядка микроампера, что значительно меньше тока переключения. Затем, увеличивая мощность оп ного теплового потока и поддерживая стабилизированный ток меньще тока пе реключения, сопротивление активного слоя доводят, до R,j (среднего значения сопротивления области ФП). На да чик подают измеряемый тепловой поток Это приводит к зт еньщению сопротивле ния активного слоя. Одновременно уменьшая мощность опорного теплового потока, вновь устанавливают сопротивление активного слоя н выбранное значение РцИ по изменению опорного теплового потока определяю измеряемый. Так как выбранное значение сопро тивления активного слоя Рц находитс на самом крутом участке характеристи ки зависимости сопротивления от тем пературы и R поддерживается постоя ной, исключается гистерезисность, а мощность определяется по изменению -г пс-рной, точность измерения мощности атчиками, обладающими фазовым переодом полупроводник-металл увеличиается по сравнению с известным приерно на лорядок. Предлагаемый способ может найти ирокое применение для измерения Потоков инфракрасного излучения, мощности микроволнового излучения, для изме- ; рения газовых потоков. Формула изобретения Способ измерения мощности теплового потока, заключающийся в пропускании через датчик с фазовым переходом полупроводник-металл стабилизированного тока и измерении сопротивления датчика, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, поддерживают пропускаемый через датчик стабилизированный ток меньше тока переключения, воздействием дополнительного теплового потока, доводят сопротивление датчика до среднего значения сопротивления области фазового перехода, поддерживают его постоянным и по измерению мощности дополнительного теплового потока определяют мощность измеряемого теплового потока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Андреев В.Н. и др. Регулируемый термостат- для температур от 35 до на основе двуокиси ванадия. ПТЭ, 1975, №6, С.252. Z.Scott R.S.,Fredeiicl s Q.E.Modet for 3tifrared Detection Ъ a MetaCse-micoviductor Ptiase-tY-ansition 3hirarea P1ivsic,l976,voC-f6,p.b19 (прототип ).