Устройство для определения тепловой эффективности огнесмесей Советский патент 1982 года по МПК G01N33/22 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике.

Известно устройство для определения тепловой эффективности огнесмесн, содержащее трехслойные, состоящие нз локальных датчиков теплоприемники, установленные на основаиии со стойкой, и измерительную систему.

Выполнение теплонриемника для нламени конусной формы создает при горении огнесмеси дополнительную тягу и донолнительный приток кислорода воздуха в зону горения. Этот донолнительный приток воздуха искажает реальные условня горения, так как скорость его изменяется из-за указанной дополнительной тяги. Кроме того, поступающий воздух охлаждает внутреннюю поверхность конусного теплоприемника, поэтому величина теплового иотока, измеренная датчиками, отличается от действительиого значения на 25-30%, следовательно, на точность измерений влияет форма теплонриемника. Данное конструктивное выполнение не обеснечивает заданную точность измерений тенловых нотоков. Кроме того, невозможность поворота локальных датчиков конического теплоприемника на разные углы относительно друг друга и пламени не нозволяет иснользовать его при опрел елении тенловых нотоков на

экзотермической поверхности источника тенла.

Цель изобретення - новыщение точности измерения тепловых потоков и универсальности нспользования устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве для онределения тепловой эффективностн огнесмесей, содержанием трехслойные, состоящне из локальных датчиков теплопримНИКИ, установленные на основанин со стойкой, н измерительную систему, тенлопрнемник вынолнен в внде нластины н соединен со стойкой щарнирно.

Кроме того, локальные датчнкн соедннены между собой посредством шарниров.

На фиг. 1 показаио предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - элемент иларнирного соедннения теплоприемника с кронщтейном.

Устройство состоит нз теплоприемников 1 и 2 для нламени и огнесмесн, имеющих форму пластин. Теплонрнемник для огнесмесн разделен на локальные датчики 3 тепло- и электроизоляционными прокладками 4. Теплопрнемннк для пламени с помощью элемента 5 (фнг. 1) щарнирно соедннен с кронщтейном 6, который с помощью винта 7 фиксируется на мерной стойке 8. Конструкция щариирного соединения

показана на фиг. 2. Локальные датчики

теилоприемника для пламени соединены между собой шарнирами 9 и имеют шарнирные экрэьы 10. Мерная етойка и теплонрнемник ,.ля огнесмеси кренятся на металлическом основании 11. Локальные датчики 3 имеют средний слой 12, изготовленный из металла, его сплавов или металлокерамики, на который с двух сторон нанесены методом напыления или осаждения крайние электродные слои 13 из другого, парного слою 12, термоэлектродиого материала. Для изготовления слоев датчика может быть использован следуюш,ий материал: вольфрам, молибден, нитрид бора, нитрид алюминия, нитрид циркония, титан, тантал и др. Средний слой 12 и крайние электродные слон 13 имеют токосъемные провода 14. Во избежание паразитной термо-ЭДС между электродными слоями и проводами они изготавливаются из того же материала, что и слои 12 и 13; все токосъемные провода 14 локального датчика оканчиваются зажимами 15 и 16, к которым присоединяются регистрируюш,ие приборы (потенциометр, осциллограф и др.). Зажимы 15 и 16 используют при определении температуры на любой стороне среднего слоя 12. С зажимов 16 снимается термо-ЭДС с локального датчика 3, пропорциональная-разности температур поверхностей слоев 13 и, следовательно, тепловому потоку.

Устройство работает следуюш,им образом.

Теплоприемник для пламени с помощью скользящего кронштейна 6 устанавливают иа необходимой высоте на мерной стойке 8, укрепленной на основании 11, и фиксируют винтом 7. Затем с помощью элемента 5 теплоприемник для пламени поворачивают иа заданный угол, удовлетворяющий условиям измерений. Локальные датчики 3 также с помощью шарниров 9 устанавливают в требуемых положениях, образуя заданную ломаную линию (например, линию экзотермической поверхности пламени горящей навески огнесмеси, помещенной на теплоприемник 2). Таким образом, введение шарнирных соединений 5 и 9 обеспечивает как

поворот локальных датчиков 3 теплоириемника 1 относительно друг друга, так и поворот самого теплоприемника 1 отиосительно кронштейна 6. При горении навески огнесмеси тепловые потоки от пламени и огнесмеси воспринимаются соответственно теплонриемниками для пламени и огнесмеси. На зажимах 16 измерительной схемы каждого локального датчика, соединенных токосъемпыми проводами 14 с термоэлектродными слоями 12 и 13, появляется термоЭДС, пропорциональная величине теплового потока, воспринимаемого датчиками. Для увеличения выходного сигнала и для

получения среднеинтегральной по площади теплоприемников 1 ь 2 величины тепловых потоков датчики с помощью зажимов 16 соединяются последовательно. По полученным значениям термо-ЭДС с помощью тарировочных графиков определяют значение среднеинтегральных величин тепловых потоков.

Использование пОВОЙ конструкции теплоприемника для пламени повышает производительность и качество выполняемых работ по определению тепловой эффективности огнесмесей.

Технико-экономическая .эффективность состоит в повышении точности измерений

тепловых потоков при горении огнесмесей (погрешность 5-10%) и у1 иверсальносги использования устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для определения теплиной эффективности огнесмесей, содержащее трехслойные, состоящие из локальных датчиков, теплоприемники, установленные на

основании со стойкой, и измерительную систему, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения тепловых потоков и универсальности использования, теплоприемпик выполнен в виде пластины и соединен со стойкой нтарнирно.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что локальные датчики соединены между собой посредством шарчиров.

т:

//

/4 / / J

6/ff

,

.A.

i.

,t У I I л) j ,

fea.ft.litWti.rHeiA

/J /J /