Термопреобразователь

Термопреобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

И 3 О Б Р Е Т Е Н т1

) 67О893

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.04.78 (21) 2610095 18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 2 (45) Дата опубликования описания 11.07.79

Государстееииый комитет

) УДК 533.6.08 (088.8) ао делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

И. Л. Повх, Г. П. Еремин и А. И. Яценко

Донецкий государственный университет (71) Заявитель (54) Т ЕРМО П P ЕО Б РАЗ О ВАТЕЛ Ь

l = D„

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для измерения пульсационных значений температуры или скорости потока жидкостии. 5

Известны термоанемометрические преобразователи, содержащие корпус с вакуумпрованной полостью, над которой расположен пленочный терморезистивный элемент, и защитное покрытие в виде металли- 10 ческой фольги, отделенное от терморезистивного элемента изоляционным подслоем (1).

Для этих преобразователей характерны малая чувствительность и достаточно высокая инерционность из-за ограничения защитным корпусом, зоны контактирования с измеряемой средой и естественного торможения теплообменного процесса.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение — термапреобразователь, содержащий подложку с токоотводами и проволочные чувствительные элементы (2).

Недостатками этого устройства являет- 25 ся невысокая чувствительность и малая полоса пропуокания при измерении пульсационных значений окорости и температуры потока вследствие расположения чувствительных элементов в зоне пограничного з0 слоя подложки, что ограничивает процесс теплообмена с измеряемой средой.

Цель изобретения — увеличение чувствительности и полосы пропускания термопреобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что термопреобразователь снабжен наконечником, имеющим форму осесимметричного эллипсоида вращения, выполненного с выемками вдоль его образующей, при этом подложка расположена на наконечнике, а чувствительные элементы закреплены нг

;ребрах .наконечника, образованных выемками эллипсоида вращения, длина выемок выбирается из соотношения:

l — длина выемок;

D„— медиальный диаметр эллипсоидг вращения.

На чертеже представлена конструкция термопреобразователя.

Термопреобразователь содержит подложку 1 с выемками 2. На ребрах 8, образованных,выемками, закреплены чувствительные элементы 4 и 5 температуры и скорости, которые присоединены к токоотво676803 дам б, а места 7 контактирования защищеНЫ СТЕКЛОМ.

Подложка 1 термопреобразователя рас;(оложена на наконечнике, выполненном в форме осесимметричного эллипсоида вращения с пятью-шестью выемками вдоль e(0 образующей. Выемки длиной примерно 1; медиального диаметра („эллипсоида имеют в сечении форму отрезка дуги радиусом, равным 2,5 D,, с центром, расположеннь:м

I< B e P UI II . 1 е ка расстоянии, равном ЗЮ,, к его ос;:. Сохранение поджатия движущемуся поток; является непременным условием выполнения .выемок.

Чувствительные элементы представляют собой металлический (никель, платина), изолированный (например, стекло толщиной 2 — 3 лкл) микропровод с разными диаметрами жилы для измерения температуры (3 лкл) и скорости (7 лкл), которые закрепле IbI на ребрах, ооразованных выемкааи эллипсоида. Каждый чувствительный элемент состоит из одного витка. Микропровод оголенными концами соединен прп помощи пайки или сварки к токоотводам.

Применяемые материалы с близкими параметрами и одинаковыми коэффициентами линейного расширения способствуют дальнейшей термообработ;се, снимая внутренние напряжения,,и создают надежное сцепление за счет взаимной диффузии чувствительны.;. элементов с ребрами подложки. Максимальный диаметр термопреобразователя пс превышает 3 лл, что гсворит о хорошем просгранственном разрешении.

Термопреобразователь работает следующим образом.

Направленный на вершину термопреобразователя движущийся поток, находясь под постоян ным поджатием, огибает грофиль подложки, не создавая дополнительных возмущений iB области расположения чувствительных элементов. При этом пограничный слой расположен в глубине выемок ниже чувствительных элементов, Под действием температурных изменений измеряемой среды чувствительный элемент 4 температуры vçìåíBBò свое сопротивление, что привод(к(к изменен,и(о питающего тока или напряжения.

Чувс-.зительнь(й элемент 5 скорости, находясь в перегретом состояни:., подвергается мгновенному G ëà;êäåíèю набегающим п0 0!ION. Эта теплоотдача B поток и pcTb

<рпксируемые изменения скорости.

Таким образом, процесс теплообмена

:1(.ж;д ччвст(3итсльными элементами и потоI,0i1, заключающийся в поглощении или î"да(е тепла, практически происход:(т без влпs; 1ïÿ пограничного слоя, создаваемого по15 ложкой.

Формула изобретения

Термопреобразователь, содержащий подложку с токоотводами и I(poBoëî÷íûå чувствительные элементы, отличающийся см, что, с целью увеличения чувствителькости и полосы пропускания, он снабжен

25 наконечником, имеющим форму осесимметричпого эллипсоида вращения, выполненно(О с вьIсмками Вдоль его Образу10щей> (Ip(I

=--,ом подложка расположена на наконечнике, а чувствительные элементы закреплены на ребрах наконечника, образованных вызо емками эллипсоида вращения, длина которых выбирается из соотношения:

35 где l — длина выемок;

D„— медиальный диаметр эллппсоида вр а щения.

4О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

У 574б75,,кл. G 01 Р 5/12, 1977.

45 2. Сб. Физическая гидродинамика, Кис.3 — Донецк, изд-Во «Вища школа», 1977, с. 69 — 73.

670893

Корректор И. Симкина

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 455/833 Изд. № 378 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

ББ Б!

/ J

Составитель В. Куприянов

Техред А. Камышникова