Способ определения теплового потока

Способ определения теплового потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 555296

h

) (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.01.76 (21) 2319123/10 с присоединением заявки №. f

l (51) М, Кл.

G 01 К 17/00

G 01 К 7/02 (23) Приоритет

Государственный номитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытии (43) Опубликовано 25.04.77. Бюллетеиь № 15 (46) Дата опубликования описании 23.06.77 (53) УДК .

536.532 (088.8) (72) Авторы изобретении

А. В. Труппщына, С. M. Волков и В. И. Власов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к области контактной термометрии.

Известны способы определения теплового потока, отводимого по термопарным электродам, установленным на поверхности измеряемой пластины, путем нагрева пластины до стационарного теплового режима, измерения ее температуры и решения уравнений теплового баланса 11), (2).

Однако известные способы определения теплового потока, отводимого по термопарным электродам, обладают недостаточной точностью измерения в связи с тем, что действительная температура измеряемой поверхности не постоянна, т.к. она зависит от искажающей температуры.

Наиболее близким по технической сущности н достигаемому результату является способ определения теплового потока, отводимого qo термозлектродам, установленным на поверхности измеряемой пластины, путем нагрева пластины до стационарного теплового режима, измерения температуры пластины термопарой и решения уравнений теплового баланса 13).

Однако известный способ обладает недостаточной точностью измерения иэ-за отсутствия необходимых данных о таких теплофизических свойствах

2 термоэлектродов, как коэффициент излучения и теплопроводность вблизи рабочего спая.

Целью изобретения является повышение точности измерения, для чего помещают измеряемую пластину с исследуемой термопарой в вакуумную камеру, затем вводят в эту камеру. такую же дополнительную пластину, снабженную одиночным термо электродом, соединяют пластины друтим термоэлектродом и после нагрева пластин до стаци10 онарного теплового режима измеряют установившуюся температуру пластин при номощи укреп-ленных на них термоэлектродов и по полученным данным определяют искомую величину.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, где 1,2-термоэлектроды исследуемой термопары 3 — измеряемая пластина, 4 — термоэлектрод, соединяющий пластины, 5 — дополнительная пласgp тина, 6 — одиночный термозлектрод дополнитель. ной пластины.

Определение теплового потока, отводимого по электродам исследуемой термопары, производится следующим образом. Исследуемую термопару l, 2

25 устанавливают на измеряемой пластине 3, иэготов555296

Ц1ГИИГ1И Заказ 450/19

Ти раж 865 Под пи слое

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. ГГросктнан. 4 ленной из материала термоэлектрода 1. Ко второй такой же пластине 5 прикрепляют одиночный термоэлектрод, изготовленный из того же материала, что и термозлектрод 2 исследуемой термопары.

Пластины соединяют термоэлектродом, выполненным из материала электрода 1, затем пластины помещают в зачерненную вакуумную камеру, создают вакуум, нагревают пластины однородным потоком излучения до стационарного режима, измеряют температуру пластин при помощи установленных на них термоэлектродах. Температуру пластины 3 измеряют термопарой с термоэлектродами1,2, а температуру дополнительной пластины измеряют термопарой, составленной из термоэлектродов 6 и 4, 1.

В стационарном состоянии уравнения теплового баланса каждой пластины имеют вид:

aESo = XÃßU (Т, — Т„ji- аEЯ = Е68и (T6 — т44)+g где Š— облученность пластин;

Š— коэффициент излучения пластин, а — коэффициент поглощения пластин;

Ю. е5 — постоянная Стефана- Больпмана, So,5д — площади облучаемой и излучаемой поверхностей пластины, g, и д, — тепловой поток по одиночному термоэлектролу, g,,— Tåïëîâîé поток отводимый по двум термоэлектродам, Тк — темпе ра тура камеры.

Так как облучепность пластин, размер их облучаемой и излучаемой поверхностей и оптические свойства одинаковы, то из вышеприведенных уравнений следует:

Ц = Ц, - f = Е з Я и (Т " -Т 4 ) 4

Формула изобретения

Способ определения теплового потока, отводимого IIo термопарным электродам, установленным на поверхности измеряемой пластины путем нагрева пластины до стационарного теплового режима, измерения температуры пластины термопарой и решения уравнений теплового баланса, о т л и ч а— ю щи и с я тем, что с целью повышения точ- ности измерения, помещают измеряемую пластину с

1pисследуемой термопарой в вакуумную камеру.,затем вводят в эту камеру такую же дополнительную пластину, снабженную одиночным термоэлектродом, соединяют пластины другим термоэлектродом и после нагрева пластин до стационарного теплово15 го режима измеряют установившуюся температуру пластин при помощи укрепленных на них термоэлектродов и по полученным данным определяют искомую величину.

2, Способ определения теплового потока по п.1, рр отличающийся тем, что пластины и соединяющий их термоэлектро Г выполнены из того же материала, что и одиниз электродов исследуемой термойары, а одиночный термоэлектрод дополнительной пластины выполнен из материала другого электрода

g5 термопары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кулаков М. В. и др. Измерение температуры твердых тел, М., Энергия, 1969, с. 12, 49.

30 2 Ярышей Н.А. Влияние теплоотвода по датчику на точность измерения температуры поверхности. Известия вузов Т1риборостроение", т.6, г1 1, 1966.

3. Браунинг У. Е. Хемфил Х.Л. Термопары для

35 измерения температуры поверхности тепловыделяющих ядерных элементов, сб. Измерение температуры в объектах новой техники, М., "Иностранная литература", 1965 (прототип), с. 77.