Способ измерения температуры поверхности конструкции при теплопрочностных испытаниях

Способ измерения температуры поверхности конструкции при теплопрочностных испытаниях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛИК. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДКТЕЛЬСТВУ, . (И) 3689982/2Ь

Щ 11.01 84 (4®30.11,93 бюл. Ne 43И

P2) Миодушевский Га (в) S (и) 1222022 А1 (51) 5 G OI 5 02

2 (54) СПОСОБ. ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬВ

ПОВЕРХНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПРИ ТЕПЛОПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ (57}

1222022 ный радиометр 6, термопару7, пирометр 8, радиометр 9, шторку 10, образец 11, регистрирующая аппаратура 12.

Устройство для испытания конструкции содержит дополнительно блок программнога управления и регулирования 13, объект испытания 14, измерительна-усилительный блок 15, вычислительное устройство 16. Ра55

Изобретение относится к области пирометрии.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Сущность способа заключается в том, 5 что предварительно определяют зависимость поверхностной плотности отраженного теплового потока от температуры . поверхности конструкции и поверхностной плотности падающего теплового потока, à 10 также зависимость температуры поверхности конструкции от поверхностной плотности собственного излучения. Для этого используют. нагреватель с такими же характеристиками, как у нагревателя для зачет- 15 ных испытаний, нагревают образец материала до заданной температуры, которую измеряют . со стороны образца, противоположной падающему потоку. известными способами, измеряют поверхност- 20 ные плотности тепловых потоков падающего на образец, исходящего от образца и собственнога излучении образца, повторяют измерения для других значений температуры образца и поверхностной 25 плотности падающего теплового потока.

При теплопрочностных испытаниях конструкции измеряют поверхностные плотности тепловых потоков падающего и исходящего от конструкции. по этим данным, используя 0 предварительно определенные зависимости для поверхностностей плотности отраженного теплового потока и .температуры, методом последовательных приближений находят мгновенные значения поверхност- 5 ных плотностей теплового потока, отраженного от конструкции, собственного излучения и температуры поверхности конструкции, Для повышения точности, быстродействия и упрощения процедур градуировки датчиков все 40 измерения производят одними и теми же датчиками, а вместо величин поверхностных плотностей тепловых потоков в расчете температуры используют соответствующие показания датчиков.

На фиг. 1 изображена схема устройства для испытаний образца; на фиг.2 — схема устройства для испытаний конструкции.

Устройство содержит блок программного управления 1, тиристорный преобразова- 50 тель электрической мощности 2, шину 1, излучатели 4, рефлектор 5, комбиниравандиаметр 6 представляет собой два датчика, скомпонованных на одной медной трубке, охлаждаемой водой. Один из датчиков измеряет поверхностную плотность падающего теплового потока, а второй — плотность теплового потока ц х. исходящего от образца.

С помощью устройства, схема которого изображена на фиг.1, определяют зависимости чотр (цпад») цс = ф(Т) =E(77 где qnag — поверхностная плотность падающего тепловога потока;

qoTp — поверхностная плотность отраженного теплового патока.

qa — поверхностная платность теплового потока собственного излучения;

Т вЂ” температура конструкции; о — постоянная Стефана -Бальцмана; о — коэффициент черноты, Полученные на предварительном этапе зависимости qoxp (цпад, Т) и qc = p Pj вво" дятся перед экспериментом в вычислительное устройство. 16. В процессе испытаний воспроизводится некоторая заданная программа изменения температуры по времени.

Непрерывно или с заданной дискретностью, зависящей ат инерционных свойств системы нагреватель — конструкция, производят измерения цикад и цисх, где цисх — поверхностная плотность теплового потока, исходящего ат конструкции.

Для каждого заданного момента времени определяют цс - ц«х — нотр При этом для

qgyp используют измеренное значение qaaa, и в качестве первого приближения температуру, определенную для предыдущего момента времени. Используя зависимость

qa = p P), уточняют значение температуры.

Методом последовательных приближений добиваются заданной точности определения температуры, окончательное значение которой используется для регистрации и управления процессом испытаний.

Чтобы повысить точность и быстродействие измерений температуры, упростить процедуру градуиравки при предварительном определении q<> p и ц в зачетных теплапрочностных испытаниях используется один и тот же комбинированный радиаметр.

В ряде частных случаев применение описанного выше способа измерения температуры может быть достаточна и ростым.

Например, если известно (заранее или по результатам предварительного исследования), что степень черноты поверхности на1222022 занную формулу для определения температуры. греваемой конструкции не зависит от эффективной температуры источника излучения и не зависит от температуры конструкции, то температуру поверхности конструкции можно определить по формуле (56) Свет Д.Я. Обьективные методы высоко5 температурной пирометрии при непрерывном спектре излучения. — M. Наука, 1968, с.121;

Баранов А.Н, и др. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самоле10 тов. — М,: Машиностроение, 1974, с.246, Т= в этом случае результаты измерений цисх и

Ог д НЕПОСРЕДСТВЕННО ПОДСтаВЛЯЮт а УКаГ7 222Х

И

Ф Ормула изоб Ретения,менения температуры

СПгтСдБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТу- 15 определяют для образца зависимости

Ры ПО8ЕРХНССТИ КОНСТРУКЦИИ При собственное излуче-е образца От темпеТЕПдцПРдцНдСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ, ратуры и поверхностную плотность теплозаключающийся а измерении .поверхност вого потока отраженного излучения от ных плотностей тепловых потоков в систе- мп Ратуры и От повер ностной плотноме радиационный нагреватель, 20 сти падающего теплового потока, а при исконструкция, Отличающийся тем, что, с пытаниях конструкции измеряют целью повышения точности измерений, по- поверхностные плотности тепловых потоследовательно осуществляют испытания Ки ЮДаЮЩЕГО И ИСХОДЯЩЕГО От КОНСТРУКобРазца из материала констРУкЦии и са- цин „и опРеделЯют темпеРатУРУ

МОЙ конструкции, при этом в диапазоне из- 25 КОНСТРУКЦии. использУЯ зависимости, полученные для образца.

1222022

Составитель Н.Ананьева

Техред M.Моргентал Корректор . М.йароши

Редактор 8,Улыбина

Тираж Подписное

HflO "Поиск" Роспатента

Заказ 3332

113035, Москва, Ж-35, Раушскан.наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101