CH518536A - Strahlungswärmefluss-Messgerät - Google Patents

Strahlungswärmefluss-Messgerät

Info

Publication number
CH518536A
CH518536A CH1932870A CH1932870A CH518536A CH 518536 A CH518536 A CH 518536A CH 1932870 A CH1932870 A CH 1932870A CH 1932870 A CH1932870 A CH 1932870A CH 518536 A CH518536 A CH 518536A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
plates
radiant heat
heat flux
black
flux meter
Prior art date
Application number
CH1932870A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumikama Sadao
Original Assignee
Showa Denko Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko Kk filed Critical Showa Denko Kk
Priority to CH1932870A priority Critical patent/CH518536A/de
Publication of CH518536A publication Critical patent/CH518536A/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description


  
 



  Strahlungswärmefluss-Messgerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlungswärmefluss-Messgerät, das mit hoher Genauigkeit die   tÇbertra-    gung von Strahlungswärme zwischen den Oberflächen verschiedener Körper messen kann.



   In einer Vielzahl von chemischen, mechanischen oder Bauapparaten, welche bei relativ hohen Temperaturen benutzt werden, wie elektrische Öfen oder elektrolytische Zellen, ist es im Entwurf und Betrieb von sehr grosser Wichtigkeit, die Übertragung von Strahlungsenergie zwischen den Oberflächen von verschiedenen Körpern mit verschiedenen Temperaturen genau zu erfassen.



   Demgemäss ist ein Zweck der Erfindung, ein verbessertes Strahlungswärmefluss-Messgerät zu schaffen, das mit hoher Genauigkeit die Übertragung von Strahlungswärme zwischen den Oberflächen von verschiedenen Körpern messen kann. Diese Bauart ist gekennzeichnet durch eine dünne Platte von hoher Wärmeleitfähigkeit und Wärmeübertragungsplatten, die beidseits der dünnen Platte angeordnet sind, wenigstens ein Paar von zusammenwirkenden Temperatur-Messfühlern, die auf der Oberfläche der Wärmeübertragungsplatten angeordnet sind, schwarze Platten, die in Berührung mit den Temperatur-Messfühlern angeordnet sind, und strahlungsdurchlässige dünne Platten, die mit Abstand über den schwarzen Platten angeordnet sind, so dass ruhende Luftschichten auf der Aussenseite der schwarzen Platten gebildet sind.



   Die Erfindung ist aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung besser verständlich, in welcher
Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, welche das Grundprinzip der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 2 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, ein Ausführungsbeispiel eines Strahlungswärmefluss-Messgerätes ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Fig. 2, teilweise im Schnitt, ist;
Fig. 4 ein Erläuterungsschema ist, das die Schaltungsverbindung des Strahlungswärmefluss-Messgerätes der Fig. 2 und 3 veranschaulicht;
Fig. 5 eine Ansicht ist, welche die Anordnung der Strahlungsquellen und des Strahlungswärmefluss-Messgerätes veranschaulicht; und
Fig. 6 ein Diagramm ist, das die Resultate der gemäss der Anordnung der Fig. 5 gemachten Strahlungswärmemessungen zeigt.



   Anhand von Fig. 1 wird das Messprinzip eines erfindungsgemässen Strahlungswärmefluss-Messgerätes beschrieben.



   Es sei angenommen, dass eine Platte C mit einem ungefähr 100prozentigen Reflexionsfaktor, einer hohen Wärmeleitfähigkeit undWärmeabführungsmitteln (Kühlflächen) E an beiden Enden zwischen zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen angeordnet ist, welche die absoluten Temperaturen   (     K)   T0    und T1 haben.



  Dünne Platten R mit je einer schwarzen Oberfläche sind auf beiden Seiten der Platte C angeordnet. Dann ist die Temperatur der Platte C ungefähr gleich der Raumtemperatur TR. Von den Oberflächen A, bzw. B ausgesendete Strahlungsenergie tritt in die schwarzen Oberflächen   S0    und   Sj    der Platte R ein, wird dort absorbiert und geht durch Wärmeleitung durch die Platten R und C zu den Kühlflächen E, von wo sie durch Konvektion auf die umgebende Atmosphäre übertragen wird.



   Daher werden die Temperaturen der schwarzen Oberflächen   S0    und   S,    um   ATo    und   tWTt    gegenüber der Raumtemperatur TR ansteigen, welche Temperaturerhöhung proportional dem momentanen Wärmefluss ist.



  Es kann jedoch angenommen werden, dass, wenn die Dicke jeder Platte R genügend klein ist, die Werte   ATo     und   AT1    im Vergleich zu den Temperaturen   T,,      Tr,      TR    vernachlässigbar klein sind.



   Wenn Q0 die von der Flächeneinheit der Oberfläche A zu der der Platte C ausgestrahlte Strahlungswärme bezeichnet und Q, die von der Flächeneinheit der Oberfläche B zu der Platte C ausgestrahlte Strahlungswärme bezeichnet und wenn Eo und E, das Emissionsvermögen der Oberflächen A, bzw. B bezeichnen, dann werden Q0 und Q1 gegeben durch    Qo = EO a {T04-(Tu + A TO)4}  = {To4-TR4} = Ko A To . . (1) Q1 = E, (T,4(TR Lot1)4}  = El {T,4TR4} = K1 A T1 (2)    wobei   d    die Stefan-Botzmann-Konstante bezeichnet und Ko und   Kt    den Strahlungskoeffizienten bezeichnen. Wenn beide Platten R die gleiche Dicke haben und aus gleichem Material bestehen, dann ist Ko = K1 = K.

  Daher ist    Q1-Q0K(LT1--LT0) . (3) (3)   
In Fig. 1 ist eine ruhende Luftschicht durch die gestrichelten Linien über den Flächen S, und S0 angedeutet. Diese Luftschicht dient dazu, die Konvektionswärmeübertragung von den schwarzen Oberflächen   S0    und S, auf ein vernachlässigbares Mass herabzusetzen.



   Es wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Strahlungswärmefluss-Messgerät beschrieben. Gemäss Fig. 2 und 3 ist eine gut wärmeleitende Trägerplatte 1 mit einer Mehrzahl von   Kühlflossen    2 an ihrem Umfang versehen. Platten 3 mit je einer schwarzen Oberfläche sind zu beiden Seiten der Trägerplatte 1 angeordnet. Eines oder mehrere Paare von miteinander verbundenen Thermoelementen 4 sind auf den Oberflächen der Platten 3 so angeordnet, dass durch sie der Temperaturunterschied zwischen den geschwärzten Oberflächen der Platten 3 gemessen werden kann. Die in Fig. 2 gezeigten Thermoelemente bestehen aus Konstantan und Kupfer und sind durch Vakuumverdampfung als dünner Film hergestellt.



  5 bezeichnet schwarze Platten, die in Berührung mit den Thermoelementen angeordnet sind. Zum Beispiel ist eine dünne mit vakuumplattiertem   Kohlefilm    beschichtete Platte für die Platte 5 gut geeignet. Über diesen schwarzen Platten 5 sind mit Abstand transparente dünne Platten 6, bzw. 6a so angeordnet, dass zwei ruhende Luftschichten 7, bzw. 7a auf der Aussenseite der schwarzen Platten 5 gebildet sind. Zum Beispiel sind transparente, dünne Quarzplatten von je etwa 10 Mikron Dicke als transparente, dünne Platten 6 und 6a zweckmässig. Diese transparenten, dünnen Platten 6 und 6a sind vorteilhaft so ausgebildet, dass, wenn sie angefressen sind, sie leicht durch zwei neue ersetzt werden können.

  Die stationären Luftschichten 7 und 7a dienen dazu, um zu verhindern, dass von der Oberfläche der schwarzen Platten Wärme durch Konvektion abgeführt wird. 8 sind die Zuführungsdrähte der Differential-Thermoelemente, die an ein Mikrovoltmeter angeschlossen sind.



   Fig. 4 veranschaulicht ein Schaltungsschema der Differential-Thermoelemente. Die  Lötstellen  9 und 9a der Thermoelemente 4 liegen abwechselnd auf den Oberflächen der Platten 3 zu beiden Seiten der Trägerplatte 1, so dass der Temperaturunterschied zwischen den Oberflächen dieser Platten 3 durch das Mikrovoltmeter 10 gemessen werden kann. In den Fig. 2, 3 und 4 bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile.



   Es ist zu beachten, dass anstelle der Thermoelemente auch eine Widerstandsbrücke oder dergl. benutzt werden kann, um den Temperaturunterschied zwischen den Oberflächen der Platten 3 zu messen.



   Fig. 5 zeigt eine Anordnung zur Messung des zwischen als Hohlraumstrahler ausgebildeten Strahlungsquellen H und Ha fliessenden Strahlungsflusses. Das Strahlungswärmefluss-Messgerät M mit Thermoelementen wurde zwischen diese zwei Strahlungsquellen eingesetzt. In diesem Messgerät ist die Trägerplatte 1 eine Silberplatte mit einer Dicke von 0,1 mm und einem Durchmesser von 40 mm; die Platten 3 sind Glimmerplatten, von denen jede eine Dicke von 80 Mikron und einen Durchmesser von 40 mm hat; und die Thermoelemente bestehen aus Konstantan und Kupfer.

 

   Durch Variieren der Temperaturen   T0    und T, der Strahlungsquellen H, bzw. Ha wurden Messungen gemacht, um die Beziehung zwischen dem Strahlungswärmefluss Q und der   gemessenen Thermospannung mV    festzustellen. Das Messresultat ist durch die gerade Linie in Fig. 6 dargestellt.



   Es wurde gefunden, dass dieses Strahlungswärmefluss-Messgerät einen konstanten Wert in weniger als einer Minute anzeigt. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH
    Strahlungswärmefluss-Messgerät, gekennzeichnet durch eine dünne Platte von hoher Wärmeleitfähigkeit und Wärmeübertragungsplatten, die beidseits der dünnen Platte angeordnet sind, wenigstens ein Paar von zusammenwirkenden Temperatur-Messfühlern, die auf der Oberfläche der Wärmeübertragungsplatten angeordnet sind, schwarze Platten, die in Berührung mit den Temperatur-Messfühlern angeordnet sind, und strahlungsdurchlässige dünne Platten, die mit Abstand über den schwarzen Platten angeordnet sind, so dass ruhende Luftschichten auf der Aussenseite der schwarzen Platten gebildet sind.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Strahlungswärmefluss-Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur Messfühler Differential-Thermoelemente sind.
    2. Strahlungswärmefluss-Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur Messfühler Differential-Thermometer sind.
CH1932870A 1970-12-30 1970-12-30 Strahlungswärmefluss-Messgerät CH518536A (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1932870A CH518536A (de) 1970-12-30 1970-12-30 Strahlungswärmefluss-Messgerät

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1932870A CH518536A (de) 1970-12-30 1970-12-30 Strahlungswärmefluss-Messgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH518536A true CH518536A (de) 1972-01-31

Family

ID=4438754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1932870A CH518536A (de) 1970-12-30 1970-12-30 Strahlungswärmefluss-Messgerät

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH518536A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3527868A1 (de) Verfahren und messsonde zum sondieren des fuellstandes des massenstromes, der fluidart, der fluidzusammensetzung oder dgl. in einem eine oder mehrere fluids enthaltenden behaelter, leitungen oder dgl.
DE112016001172B4 (de) Innentemperatur-messvorrichtung und sensorgehäuse
DE112015001224B4 (de) Verfahren zur Innentemperaturmessung und Vorrichtung zur Innentemperaturmessung
DE1698293A1 (de) Oberflaechentemperaturmessvorrichtung
DE2233610B2 (de) Vorrichtung zur Thermostatisierung eines Kernresonanzgeräts
US3267727A (en) Thermopile and radiometer including same and method of producing thermopile
DE112016001177T5 (de) Temperaturdifferenz-Messvorrichtung
US3599474A (en) Self-calibrating heat flux transducer
DE3235062C2 (de)
CH518536A (de) Strahlungswärmefluss-Messgerät
DE2064292C3 (de) Strahlungswärmeflußmesser
DE102013217465A1 (de) Sensor zur Detektion oxidierbarer Gase
DE2618349A1 (de) Waermeuebergangsmessgeraet
DE19615244B4 (de) Sensor zur strahlungspyrometrischen Messung bei hoher Umgebungstemperatur
DE2142610C3 (de) Vorrichtung zur Messung der vom Erdboden und von Pflanzen absorbierten Sonnenenergie
DE2042047A1 (de) Temperaturmesseinrichtung
DE401050C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Waermefluessen
US3693447A (en) Radiant heat flow meter
DE1573098B1 (de) Einrichtung zur Messung schwacher Gasstr¦mungen, vorzugsweise in einem Gasanalysegerät
CH607001A5 (en) Mass transfer measuring appts. for heat fluid flow
DE361542C (de) Thermosaeule zur Strahlungsmessung
DE706670C (de) Thermoelektrisches Dosimeter fuer Kathodenstrahlen
AT388455B (de) Waermestromaufnehmer fuer die messung instationaerer waermestroeme
CH530629A (de) Wärmeflussmessgerät
DE1698048A1 (de) Gitter fuer eine Einrichtung zur Messung schwacher Gasstroemungen

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased