Устройство для измерения теплового потока

Устройство для измерения теплового потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, содержащее коаксиально размещенные наружную и внутреннюю трубки, зазор между которыми сообщается с охлаждаемой средой, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, внутренняя трубка выполнена с кольцевым утолщением на одном конце и электрически соединена с наружной трубкой другим концом, причем длина внутренней трубки выбрана кратной учетверенной длине кольцевого утолщения, а полость, образованная внешней и внутренней поверхностями трубок, является коаксиальным СВЧ-резонатором .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3627355/24-10 (22) 22.07.83 (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) В. Д. Пархоменко, В. П. Прудкий, П. Н. Цыбулев, В. А. Поп и И. В. Трусков (71) Днепропетровский химико-технологический институт (53) 536.532 (088.8) (56) Поляков С. П.,Писаренко С. Н. Калориметрический зонд для локального определения тепловых потоков. — Теплофизика высоких температур, 1976, т. 14, № 3, с. 613 — 618.

Поляков С. П.,Наклеса А. Т. Линейный калориметрический зонд повышенной чувствительности. — Инженерно-физический журнал, 1980, т. 38. № 6, с. 1.011 — 1016.

„„SU„„1171673 A (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, содержащее коаксиально размещенные наружную и внутреннюю трубки, зазор между которыми сообщается с охлаждаемой средой, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, внутренняя трубка выполнена с кольцевым утолщением на одном конце и электрически соединена с наружной трубкой другим концом, причем длина внутренней трубки выбрана кратной учетверенной длине кольцевого утолщения, а полость, образованная внешней и внутренней поверхностями трубок, является коаксиальным СВЧ-резонатором.

1171673

Изобретение относится к области термометрии и может найти применение для измерения распределения удельного теплового потока в плазменной струе или в плазмохимическом реакторе.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерений тепловых потоков.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из внутренней трубки 1 и наружной трубки 2, выполненных из токопроводящего материала. На конце внутренней трубки имеется утолщение длиной т . (Яв /16 — Лв/8) . Так как электрическое поле четвертьволнового резонатора сосредоточено на свободном конце проводника и распределено по косинусоидальному закону, то увеличение диаметра свободного конца центрального проводника (внутренней трубки) приводит к возрастанию концентрации поля на этом конце, что и обусловливает увеличение локальной чувствительности устройства.

Внутренняя трубка удерживается коаксиально в наружной трубке при помощи диэлектрической вставки 3, имеющей каналы для пропускания охлаждающей жидкости. Другим концом внутренняя трубка образует электрический контакт с наружной трубкой, причем длина внутренней трубки от конца с кольцевым утолщением до электрического контакта Pz — — и Дв/4, где n=1,3,5,..., Дв — длина волны в резонаторе, что обеспечивает условия резонанса.

На расстоянии f5 (ЯйJ32 — Ag,/8) от короткозамкнутого конца к внутренней трубке присоединен электрический проводник 4, изолированный от наружной трубки диэлектрической вставкой 5. Для предохранения наружной трубки от прогорания через внутреннюю трубку подается охлаждающая жидкость с малыми диэлектрическими потерями, например, этиловый спирт, которая проходит по кольцевому зазору

10 между трубками и удаляется через патрубок 6.

Из условия максимальной добротности резонатора отношение диаметров трубок выбирается из условия

15 l38 D — gg - - — — 72, где )3 — диаметр наружной трубки;

d †диаме внутренней трубки; †диэлектрическ проницаемость среды, заполняющей зазор между

20 трубками.

Для измерения локальных тепловых потоков внутренняя трубка выполняется с утолщением по величине локализации температурного поля.

Устройство работает следующим образом.

Через проводник 4 от усилителя подается сверхвысокая частота. При нагревании материал наружной трубки расширяется, вследствие чего увеличивается зазор 6".

При этом пропорционально изменяется емкость резонатора и частота его колебаний.

Частота колебаний резонатора с высокой точностью измеряется частотомером.

Составитель Ю. Андриянов

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор А. Тяско

3а к аз 4853/35 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патентъ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4