Устройство для измерения температуры поверхности

Устройство для измерения температуры поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее полый цилиндр, выполненный из теплоизоляционного материала, термочувствительный элемент, расположенный в плоскости основания цилиндра, и металлическую решетку, зафиксированную в стенке цилиндра над термочувствительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения, в устройство введен радиатор, выполненный в виде кольца, расположенного соосно с цилиндром и присоединенного к решетке.

С0103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) з g С 01 К 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3582274/18-10 (22) 20.04.83 (46) 15. 10.84. Бюл. 9 38 (72) А.Н.Балашов, Ю.В.Горемыкин и Ю.Д.Тон (71) Специализированное конструкторско-технологическое бюро твердотельной электроники с опытным производством Института прикладной физики

АН МССР (53) 536,532(088.8) (56) 1. Патент США Р 3983753, кл. G 01 К 1/14, опублик. 1976.

2. Патент ФРГ 11 2144048, кл. С 01 К 13/00, опублик. 1976 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ.ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ, содержащее полый цилиндр, выполненный из теплоизоляционного материала, термочувствительный элемент, расположенный в плоскости основания цилиндра, и металлическую решетку, зафиксированную в стенке цилиндра над термочувствительным элементом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введен радиатор, выполненный в виде кольца, расположенного соосно с цилиндром и присоединенного к решетке.

873

1 1118

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано в устЮ ройствах для измерения температуры поверхности.

Известно устройство для измерения температуры поверхности, содержащее перфорированное ограждение термочувствительного элемента и рычаг, прикрепленный к ограждению, прижимающий термочувствительный элемент к измеря- 10 емой поверхности (1) .

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения вследствие того, что распределение температур в пограничном слое, в 15 котором расположен термочувствительный элемент, нестабильно из-за влияния внешних воздушных и тепловых потоков, воздействующих на пограничный слой. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры поверхности, содержащее полый цилиндр, выпол- 25 ненный из теплоиэоляционного материала, термочувствительный элемент, расположенный в плоскости основания цилиндра, и металлическую решетку, 1 зафиксированную в стенке цилиндра 30 над чувствительным элементом.

Полый цилиндр в известном устройстве в сочетании с металлической решеткой обеспечивает защиту термочувствительного элемента от влияния

15 внешних воздушных потоков и вместе с тем не нарушает естественной теплоотдачи испарением и излучением P2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная тем, что в известном устройстве значительно изменяется конвективная теплоотдача участка измеряемой поверхности, на котором расположен цилиндр, так как решетка

45 фиксирует слой воздуха, расположенный над термочувствительным элементом, и условия теплообмена, определя" емые температурой окружающей среды и.движением объекта или воздуха, отличаются от условий теплообмена неогражд енной поверхности. В результате температура на измеряемом участке поверхности может значительно отличаться от температуры неогражденной поверхности, так как теплоотдача конвекцией составляет 30-807 суммарной теплоотдачи.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры поверхности, содержащее полый цилиндр, выполненный из теплоизоляционного материала, термочувствительный элемент, расположенный в плоскости основания цилиндра, и металлическую решетку, зафиксированную в стенке цилиндра над термочувствительным элементом, введен радиатор, выполненный в виде кольца, расположенного сооснр с цилиндром, и присоединенного к решетке.

На фиг. 1 изображено устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Устройство содержит полый цилиндр

1, выполненный из теплоизоляционного материала, термочувствительный элемент 2, расположенный в плоскости основания цилиндра, металлическую решетку 3, соединенную с радиатором 4, выполненным в виде кольца, расположенного соосно с цилиндром 1. Кроме того, на чертеже изображена измеряемая поверхность 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Теплоотдача от измеряемой поверхности 5 к решетке 3 осуществляется через неподвижный слой воздуха, расположенный над термочувствительным элементом.. При этом конвективная теплоотдача с огражденного участка поверхности определяется температурой решетки 3, которая отличается от тем-. пературы окружающей среды и опреде" ляется соотношением тепловых сопротивлений между поверхностью и решеткой 3 и радиатором 4 и окружающей средой. Площадь радиатора 4 выбирается такой, чтобы обеспечить равенство полного теплового сопротивления устройства и теплового сопротивления неогражденного участка поверхности. Решетку 3 целесообразно располагать на расстоянии 2-3 мм от измеряемой поверхности 5, а отношение площади огражденного участка поверхности к поверхности радиатора

4 должно составлять примерно 2:3.

Внутренний диаметр цилиндра выбирают в пределах 8-10 мм, а верхняя часть цилиндра, расположенная над решеткой, имеет высоту 10-15 мм.

Составитель В. Копаев

Редактор Ю. Ковач Техред M.Tenep

Корректор О. Луговая

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 11

Повышение точности измерений в предлагаемом устррйстве достигается сохранением естественных условий теплоотдачи излучением, испарением и формированием в устройстве неподвижного слоя воздуха, теплоотдача через который соответствует естественной теплоотдаче конвекцией с неогражденных участков кожи. Это приводит к минимальному воздействию устройства на тепловое поле измеряемой поверхЗаказ 7442/29 Тираж 822

18873 4 ности и увеличению стабильности показаний.

Одновременно повышается быстродействие, поскольку предлагаемое устройство вносит минимальные искажения в тепловое поле измеряемой поверхности и время стабилизации показаний устройства определяется прак1О тически только инерционностью термочувствительного элемента.