CS217269B1 - Method of absolute measuring of the heat transfer coefficient and its radiation components and device for execution thereof - Google Patents
Method of absolute measuring of the heat transfer coefficient and its radiation components and device for execution thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CS217269B1 CS217269B1 CS617178A CS617178A CS217269B1 CS 217269 B1 CS217269 B1 CS 217269B1 CS 617178 A CS617178 A CS 617178A CS 617178 A CS617178 A CS 617178A CS 217269 B1 CS217269 B1 CS 217269B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sensor
- temperature
- thermometer
- heat transfer
- sensors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
Vynález as týká. ppůsobu absolutníhomměřšní součinitele přestupu Aepla a jeho radiační složky a zařízení k jeho provádění.The invention relates to. the effect of the absolute measurement of the transfer rate of Aepla and its radiation component and the equipment for its implementation.
Pedle dosavadního způsobu nebylo možno měřit součinitel přestupu tepla v prostředích (kapalných, plynných nebo fluiduích), pokud se tepelné a přenosové poměry měnily a časem. Až dosud nebyle možno v neustálených teplotních a přenosových podmínkách snímat jedinou měřenou veličinu k určení okamžitého součinitele přestupu tepla například kampenzačnim zapisovačem nebo číslicovým záznamem dat v pravidelných časových intervalech.Prior to the prior art, it was not possible to measure the heat transfer coefficient in environments (liquid, gaseous, or fluids) if the heat and transmission ratios varied over time. Until now, it has not been possible, under unstable temperature and transmission conditions, to record a single measured quantity to determine the instantaneous heat transfer coefficient, for example by means of a campaign recorder or digital data recording at regular time intervals.
Dosavadní způsoby měřily pouze celkovou hodnotu součinitele přestupu tepla a nerozlišovaly mezi přenosem tepla zářením a přestupem tepla prouděním.The prior art methods measured only the total value of the heat transfer coefficient and did not distinguish between heat transfer by radiation and heat transfer by convection.
Při dosavadním způsobu měřěni se dlouhodobě měřil tepelný tok povrchem například termotransiatemetrem a rozdíl teplot povrchu a ovzduší (prostředí). Z těchto měření se určila pouze jediná střední hodnota součinitele přewtupu tepla za období měření. Další způsob využívá takzvaného alfakálorima-tru, bu3 elektricky vyhřívaného v prostředí Θ kenstantní teplotě a při Časově neproměnném přestupu tepla, kde se elektricky dodává a reguluje a integruje ztracené teplo a při delším měřeni se Vypočte časová střední hodnota součinitele přestupu, řři třetím způsobu se sleduje rychlost vychládání alfatalerimetru o známé tepelné kapacitě a známém p»»Feňadépět v prostředí s časově neproměnnými teplotními a přestupovými poměry. Absolutní měření v neustálených teplotnicha přestupových poměrech se dosud neprováděl·, pouze relativní vztažená k eejchovním hodnotám.In the current method of measurement, the heat flux through the surface has been measured over a long period of time, for example by a thermotransiometer and the difference in surface temperature and air (environment). Of these measurements, only a single mean value of the heat transfer coefficient for the measurement period was determined. Another method utilizes the so-called alphacalorimeters, either electrically heated in a constant temperature environment and at a time-invariant heat transfer, where the heat is supplied and regulated electrically and integrates the lost heat, and a longer measurement calculates The cooling rate of an alpha-calerimeter with a known heat capacity and a »» Feverfrom an environment with constant temperature and transfer conditions. Absolute measurements in unsteady temperature transfer ratios have not yet been performed, only relative to eejchov values.
K měření tepelných účinků slunečního zářeni navrhl K. Angstrem v r. 1890 tepelně kompenzační metodu, při které se stejné zvýšené teploty ozářeného odporového vodiče dosáhne na stejném neozářeném vodiči průchodem elektrického proudu a shodnost teplot se měří dle nulového napětí diferenciálního termočlánku. Toto zařízení není možné použít k určení součinitele přestupu tepla v podmínkách, kde dochází k přestupu tepla prouděním i zářením, nebot Angstromův pyroheliemetr neměří konvečni přestup tepla. Způsob měření součinitele přestupu tepla podle čs. AO 168975 je možno provádět a není jímmožno odděleně mořit jeho zářivou a konvekční složku. Nevýhody dosavadního způsobu měření součinitele přestupu tepla se složkami konvekční a tepelně zářivou jsou z velké Části odstraněny způsobem konstantní odchylky teploty podle vynálezu.To measure the thermal effects of solar radiation, K. Angstrem proposed a thermal compensation method in 1890, in which the same elevated temperature of the irradiated resistive conductor is reached on the same non-irradiated conductor by passing an electric current and the temperature is measured according to zero differential thermocouple. This device cannot be used to determine the heat transfer coefficient in conditions where both convection and radiation heat transfer occurs because the Angstrom pyroheliemeter does not measure conventional heat transfer. Method of measurement of heat transfer coefficient according to MS. AO 168975 can be carried out and cannot be separately pickled with its radiant and convective components. The disadvantages of the prior art method of measuring the heat transfer coefficient with the convective and heat-radiating components are largely eliminated by the constant temperature deviation method of the invention.
Podstata způsobu současného absolutního měření součinitele přestupu tepla a jeho radiační složky mezi materiálem povrchu čidla známé velikosti povrchu a.kapalným, pl ynnýrn či fluidním prostředím obklopujícím čidlo v neustálených teplotních, rychlostních,konvekčních a látkových poměrech spočívá v tom, že as vytápěná část čidla zahřívá na teplotu o stálý teplotní interval vyšší než je teplota prostředí určená teploměrnou částí čidla a rozdíl tpelet se reguluje v závislosti na odchylce napětí rozdílového termočlánku od vztažného napětí oupdvídajícího stálému teplotnímu intervalu.The principle of simultaneous absolute measurement of the heat transfer coefficient and its radiation component between a sensor surface material of known surface area and a liquid, gas or fluid environment surrounding the sensor in unsteady temperature, velocity, convection and mass conditions is to heat the sensor part. to a temperature by a constant temperature interval higher than the ambient temperature determined by the thermometer part of the sensor, and the difference of the pellets is controlled depending on the deviation of the differential thermocouple voltage from the reference voltage corresponding to the constant temperature interval.
Podctatá měření radiační a konvekční složzy celkové hodnoty součinitele přestupu tepla mezi absolutně černým povrchem a prostředím spsčívá v současném využiti dvojitého Čidla sestávajícího ze dvou čidel podle předchozího odstavce β tím, že u prvého čidla je elektrickým proudem vyhřívaná část i teplotoměrná část «patřena povrchem silně pohlcujícím tepelné záření (černým) a u druhého čidla je pauze elektrickým proudem vyhřívaná část •patřena povrchem tepelná záření silně odrážejícím, přičemž teplot«měrné část je opět •patřena povrchem silně absorbujícím (černým).The intrinsic measurements of the radiative and convective components of the total heat transfer coefficient between an absolutely black surface and the environment are based on the simultaneous use of a dual sensor consisting of two sensors according to the previous paragraph β. thermal radiation (black), and for the second sensor, the electrical current-paused part • is of a highly reflective surface, while the temperature portion is again • a strongly absorbing (black) surface.
Čidle je svým výstupem (svými výstupy) připojené přes zdroj srovnávacího napětí no citlivý stejnoměrný zesilovač, regulátor rozdílu toplet a na přesodník napětí na výkon (watmetrový obvod),- Jednotlivé členy jaou připojeny paralelně ke zdroji napájecích napětí. Výstupem jsou napětí nebo proud přímo úměrné měřenému eoučinítoli přestupu teplo v nestacionárních podmínkách. Při měření radiační a konvekční složky součinitele přestupu tep! se vedla hodnot úměrných součinitelům přestupů tepla na pohlcujícím o odrazivém čidle, zaznamenává ještě teplota měřená absorbující teplotoměrnou částí těchto čidel., nejvýhodněji pomocí zvláštního tam zabudovaného elektrického teploměru.The sensor (s) is connected via a comparative voltage source to a sensitive DC amplifier, a toplet differential regulator and a voltage to power converter (watmeter circuit). - The individual members are connected in parallel to the power supply. The output is a voltage or current directly proportional to the measured heat transfer rate under non-stationary conditions. When measuring the radiation and convection components of the heart rate coefficient! In addition to the values proportional to the heat transfer coefficients of the reflective sensor, it still records the temperature measured by the absorbing thermometer part of the sensors, most preferably by means of a special electric thermometer incorporated therein.
Je velmi výhodné, když jsou jednotlivá části čidlo tvořeny vždy dvěma destičkami vzájemně svými čely spojenými, mezi nimiž je vytvořena dutina, v níž je uleženo topné vinutí u vytápěné části čidla. Rozsah teplot mezi vytápěnou a nevytápěnou částí so snímá elektricky ' . .i . i ϊη -ii niv— «fOodarh dutin nřičamž DřívodvIt is very advantageous if the individual parts of the sensor are each formed by two plates interconnected by their faces, between which a cavity is formed, in which the heating winding of the heated part of the sensor is located. The temperature range between the heated and unheated parts is electrically sensed. .i. i ϊη -ii niv— «fOodarh of cavities in no wood
-3topného vinutí a termočlánku jsou vyveueny na deatičkovitý spojovací díl z tepelně aebře izolujícího materiálu. Uestičkevitý díl se upevňuje Me svorkovnici a může být opatřen rukojetí, kterou přiiedy procházejí nebo se upevňuje na stojan k dlouhodobým měřením v jeuiném místě, UaUo materiál pro destičky se jeví nejvýhednější dobře tepelné vodivé kovy neb slitiny. Povrch se opatří velmi tenkou, dobře tepelně absorbující, vrstvou nebo při měření zářivé a proudivé složky přenosového součinitele se odrazivého povrchu dosáhne vyleštěním kovového povrchu s případným polevením ušlechtilejším kovem.The heater winding and the thermocouple are led out to a heat-insulating material connector. The anesthetic component is fastened to the terminal block and may be provided with a handle through which the leads pass or be mounted on a stand for long-term measurements at another location. The UaUo material for the plates appears to be the most favorable heat conductive metals or alloys. The surface is provided with a very thin, good heat-absorbing layer or, when measuring the radiant and current component of the transmission coefficient, the reflective surface is achieved by polishing the metal surface with possible refinement of the noble metal.
Výhody nově navrženého způsobu podle vynálezu jsou následující:The advantages of the newly proposed method according to the invention are as follows:
Lze měřit absolutní hodnotu součinitele přestupu tepla od jejich nejnižších hodnot (při teplotách blízkých absolutní nule a ve vakuu součinitel přestupu nabývá hodnot pod 0,01 W/m^ K) až po hodnoty značně vysoké (až 1000 W/m2K)a' více) v podmínkách neustálenéil teploty a neustáleného přestupu tepla jak zářením tak prouděním ve všech plynných, kapalných, parních i fluidních prostředích.It is possible to measure the absolute value of the heat transfer coefficient from its lowest values (at temperatures close to absolute zero and in vacuum the coefficient of transfer reaches values below 0.01 W / m ^ K) up to values very high (up to 1000 W / m 2 K) and more) in conditions of unsteady il temperature and unsteady heat transfer by both radiation and convection in all gaseous, liquid, vapor and fluid environments.
Změřený absolutní celkový součinitel přestupu tepla je v zařízeni převeden na elektrický signál, jehož napětí je úměrné hodnotě součinitele a tu veličinu lze nepřetržitě atdlovfc-..· hodobč snímat analogovým způsobem (zapisovačem) nebo číslicově v Časových intsrvalechn i velmi krátkých.The measured absolute total heat transfer coefficient in the device is converted into an electrical signal whose voltage is proportional to the value of the coefficient and the quantity can be continually scanned in analogy (by a recorder) or digitally in time intervals even very short.
Z měření lze odečítat okamžitou hodnotu součinitele přestupu tepla i vypočíst střední hodnotu v čase.The instantaneous value of the heat transfer coefficient can be read from the measurement as well as the mean value over time.
Radiační složku záření lze z měřeni pomocí dvojitého čidla určovat rovněž v neustálených toaletních, přestupových a zářivých poměrech registrací obdobných údajů z lesklého čidla, a následným výpočtem.The radiation component of the radiation can be determined from the measurement by means of a double sensor also in unsteady toilet, transfer and radiant ratios by registering similar data from the glossy sensor and subsequent calculation.
Konvekční složka se z naměřených součinitelů celkového a radiačního vypočte jame jejich rozdíl a tím i toto se určuje v neustálených poměrech teploty a přestupu tepla.The convective component is calculated from the measured coefficients of total and radiation to determine their difference, and thus this is determined in unsteady temperature and heat transfer ratios.
Příklad způsobu podle vynálezu je popsán na funkci přikladu konkrétního provedení zařízení podle vynálezu, který je znázorněn na připojeném výkresu, kde na obr. 2 je blokové schéma zařízení k nestacionárnímu měření. Obr.1 je čidle k nestacionárnímu měření v axonometrickém pohledu a částečnému řezu. Obr. 4 je blokové schéma zařízení k nestacionárnímu měření celkového součinitele přestupu z jeho zářivé části a potřebných teplot okolí.An example of the method according to the invention is described by way of example of a specific embodiment of the device according to the invention, which is shown in the attached drawing, where Fig. 2 is a block diagram of a non-stationary measurement device. Fig. 1 is a non-stationary measurement sensor in axonometric view and partial section. Giant. 4 is a block diagram of a device for non-stationary measurement of the total transmission coefficient from its luminous portion and the necessary ambient temperatures.
Obr. 3 je dvojité čidlo k měřeni celkového součinitele zářivé části součinitelepřestupu tepla v ustálených teplotních poměrech v axenometrickém pehleuu a částečném řezu.Giant. 3 is a double sensor for measuring the overall coefficient of the radiant portion of the heat transfer coefficient at steady-state temperature conditions in axenometric pehleum and partial cut.
Zařízení k měření součinitele přestupu tepla v neustálených teplotních poměrech sestává ž čidla(obr,. 1) a elektroniky s čidlem 21 (v blokovém schématu na obr. 2). Čidlo je tvořené čtyřmi čtvercovými destičkami 1. 2. £. Uprostřed destiček 2 a £ jsou utvořeny dutiny,The device for measuring the heat transfer coefficient in unsteady temperature conditions consists of a sensor (Fig. 1) and an electronics with a sensor 21 (in the block diagram in Fig. 2). The sensor consists of four square plates 1. 2. £. In the middle of the plates 2 and 6, cavities are formed,
V jejichž středech gaou umístěny svarové spoje rozdílového termočlánku měď - konstantánového ( Ců - Cuwi).Welded joints of the differential copper - constantane thermocouple (Cu - Cu w i) are located in the centers of the gauges.
Měděné vodiče elektrického teploměru 8 jsou vyvedeny jako vstup do elektroniky spodovacím tepelně izolujícím členem 10 ve tvaru písmene 5, který je dvouvrstvý.Copper wire 8 of the electric bulb are led as input to the electronics spo d cheer heat insulating member 10 in the shape 5, which is two-layered.
Okol· termečlánkového spoje na destičce 2 je nalepen mezi dvěma tenkými papírovými listy 13 a li vodič £ topného vinbttí z kanstantanu tak, že vyplňuje rovnoměrně plochu destiček 1,Around the thermocouple joint on the plate 2 is glued between two thin paper sheets 13 and 13 when the conductor of the heating coil of cananthanum fills the surface of the plates 1 evenly.
2, 2, £· Rozdílový termočlánek J a topné vinutí £ jsou co nejdokonaleji elektricky odizolovány od destiček 1, £, J, £ a navzájem vhodným lepidlem. Velbou tohoto lepidla je zaručen dobrý tepelný kontakt mezi topným vinutím £ a destičkami 1 a 2. Měděné vadiče elektrického teploměru 8 jsou společně nalepeny mezi tenkými papírovými listy 6, 11. 12. 1£, které jsou sevřeny tepelně a elektricky izolujícími deskami % a 10 spojovacího členu. Destičky a 2, 3 a £ a izolující desky j) a 10 jsou navzájem snýtovány. Rodiče topného vinutí jsou dále připájeny k přívadnímu kabelu cínem a spolu s vývody rozdílového termečlánku 8 jsou vedeny jako čtyřpramenný kabel prostřednictvím avorek do dalších přistrojil.2, 2, 4. The differential thermocouple J and the heating coil 6 are electrically insulated as far as possible from the plates 1, 6, 6 and 6 with a suitable adhesive. The selection of this adhesive ensures good thermal contact between the heating coil 6 and the plates 1 and 2. The copper flaws of the electric thermometer 8 are adhered together between thin paper sheets 6, 11, 12, 14 which are clamped by heat and electrically insulating plates 10 and 10. coupling member. The plates a, 2, 3 and 6 and the insulating plates j) and 10 are riveted together. The parents of the heating coil are further soldered to the lead-in cable with tin and, together with the outlets of the differential thermocouple 8, are routed as four-stranded cable via clamps to other devices.
Vývody termočlánku z kalorimetrické čisti čidla 21 - vit. obr. 2 - jsou připojeny jazo vstup na zesilovač 2£ nízkých napětí, který svým výstupem je připojen na vstup regulátoru 23 rozuílu teplot. Topné vinutí u čidla zl je napájeno regulátorem 2o rozdílu teplot.Thermocouple leads from calorimetric sensor cleaning 21 - vit. FIG. 2, the input is connected to a low-voltage amplifier 26 which, by its output, is connected to the input of the temperature regulator 23. The heating coil at the zl sensor is powered by the 2o temperature difference controller.
Paralelní výstup z regulátoru 23 rozdílu teplot je veden na převodník napětí 25 na výkon (wattmetrový obvod),. Z převodníku napětí 25 ke výstup snímán paralelně ručkovým měřiulem 26 a zapisovačem 27. neuo jeuním z nich. Zdroj 24 napájecích napětí je připojen k zesilovači 22, k regulátoru 23 rozdílu teplot ak převodníku napětí z5 na výkon.A parallel output from the temperature difference controller 23 is provided to a voltage to power converter 25 (watt-meter circuit). From the voltage transducer 25 to the output, it is sensed in parallel by a hand-held gauge 26 and a recorder 27. I do not remove them. The power supply 24 is connected to an amplifier 22, a temperature difference controller 23, and a voltage converter z5 to power.
Měření sou&initele přestupu te^la v neustálém teplotním stavu okolního kapalného, plynného nebo fluiun-ího prostředí je založeno na wewtonově vztahu mezi teplotou t pevné látky, což je tepleta vytápěných destiček £, 2 čidla a teplotou t^ v kapalném, plynném nebo fluidním prostředím, na které se ustálí teplotoměrná část čidla tvořená destičkami 3, 4, velikostí F vnějšího povrchu vytápěných destiček 1, 2 a tepelným tokem Q do čidla, kterýžto vztah je vyjádřen takto:The measurement of the body transfer coefficient in the constant temperature state of the surrounding liquid, gaseous, or fluid medium is based on the Wewton relationship between the temperature t of the solid, which is the temperature of the heated sensor plates, and the temperature t t in the liquid, gaseous or fluid medium. on which the thermometer part of the sensor consisting of the plates 3, 4, the size F of the outer surface of the heated plates 1, 2 and the heat flux Q settles into the sensor, which relationship is expressed as follows:
Q = cA- · F . (,tp - tv) . F . A t (1)Q = cA- · F. (, t p - t v ). F. A t (1)
Ve vztahu (1)? se dosadí za rozdíl teplot tp - ty hodnota teplotního rozdílu At, která je udržována časově neproměnná, i když se tepleta t v prostředí mění s časem.In relationship (1)? the temperature difference t p - t y is set to the value of the temperature difference At, which is kept constant over time, even if the temperature of the environment t varies with time.
Jestliže se ve vytápěné části čidla ztracený tepelný tok ς nahradí stejným výkonem tó(W> elektrického proudu přiváděného do topného vinutí £, takže platí 'Q = n, (2) vypočte se součinitel přestupu tepla za vzorce (1) a obdrží se tento vztah ’ -Ρ-7Κ-Ϊ (3)If, in the heated part of the sensor, the lost heat flux ς is replaced by the same power t0 (W> of the electric current supplied to the heating coil £, so that Q = n, (2), the heat transfer coefficient is calculated after (1). '-Ρ-7Κ-Ϊ (2 )
Je výhodné, když Čaaově neproměnný rozdíl teplot £t ae volí malý, lze jej však volit v rozmezí od 0,01 do 100*C.It is preferred that the Caa constant temperature difference? T and e be small, but can be selected in the range of from 0.01 to 100 ° C.
Výkonem iV elektrického proudu zaváděného do topného vinutí £ ve vytápěných destičkáchBy the power iV of the electrical current fed to the heating coil 6 in the heating plates
1, £ čidla se nahrazují jejich tepelné ztráty do prostředí, které destičky 1, 2 ochlazuje a tak se udržuje rozdíl teplot t - tv = A čidla a prostředí neměnný. 1’řitom se rozdíl teplot destiček 1,2. čidla a prostředí měří rozdílovým termočlánkem a neměnnost tohoto rozdílu se udržuje s nepatrnými a zaíiedbatelnými odchylkami pomocí porovnání napětí rozdílového termočlánku se vžtažným elektrickým napětím, které odpovídá teplotnímu rozdílu na termočlánku.The sensors 1 are replaced by their heat losses into the environment which cools the plates 1, 2, thus keeping the temperature difference t - t v = A of the sensor and the environment constant. In addition, the temperature difference of the platelets was 1.2. sensors and environments measure with a differential thermocouple, and the variation of this difference is maintained with slight and negligible deviations by comparing the differential thermocouple voltage to the pulling electrical voltage that corresponds to the temperature difference on the thermocouple.
-5^ozdíl mezi napětím .na svorkách rozdílového termočlánku 8 a vztažným napětím se zesílí v citliwém stejnosměrném zesilovači 22 a přenese se na regulátor 23 rozdílu teplot, -^terý zvýši nebo sníží topný proud I přiváděný do topného vinutí £ de ustálení stavu, kterýžto děj je podstatně rychlejší, než změny teplotních a přenosových poměrů v prostředí a tsk se se zanedκ batelným zpožděním určují tepelné přenosné poměry i v neustáletiých podmínkách.The difference between the voltage at the terminals of the differential thermocouple 8 and the reference voltage is amplified in the sensitive DC amplifier 22 and transferred to the temperature difference controller 23, which increases or decreases the heating current fed to the heating coil to de-steady state. the process is considerably faster than changes in temperature and transmission conditions in the environment and tsk with a negligible delay determines thermal transmission conditions even in unstable conditions.
Z hodnoty strjnosměrného topného proudu I se pomoci převodníku 25 při znalosti elektrického odporu z topného vinuti vytvoří napětí U úměrně topnému výkonu N, pro který platí vztahFrom the value of the direct current I, a voltage U proportional to the heating power N, to which the relationship applies, is generated by the converter 25, knowing the electrical resistance of the heating coil
KU = W = El2 (4>KU = W 2 = El (4>
kde K je konstanta (W/V), a hodnota výstupního napětí U se v převodníku napětí na výkon seřídí jedneu provždy tak, aby na stupnici zapisovače byla výchylka pro napětí U ve voltech stejnosměrného napětí rovna hodnotě stupnice pro součinitele přestupu tepla Οζ^,ν® wattech/m*·. K. Velikost povrchu F a součinitel emise £ povrchu vytápěných destiček X, 2 čidla se urči jedneu provždy při zhotovení čidla obr. 1. Vztažné napětí, které určuje na jakém rozdílu Át teplot se udržují vytápěná a nevytápěná čáat čidla se nastaví při zhotoveni elektroniky a periodicky jedneu na několik set hodin měření se kontřmluje, případně seřituje. Rozdílový termočlánek musí mít přibližně lineární charakteristiku v oboru teplot t^, kterých prostředí nabývá, janek je nutné výstupní napětí u kalibrovat.where K is a constant (W / V), and the value of the output voltage U is adjusted in the voltage to power converter once and for all so that on the recorder scale the deviation for the voltage U in DC volts is equal to the scale for the heat transfer coefficients Οζ ^, ν ® Watts / m * ·. K. The surface area F and the emission coefficient δ of the surface of the heated sensor plates X, 2 are determined once and for all when the sensor is constructed. Fig. 1. The reference voltage, which determines the temperature difference .alpha., Is maintained. periodically for several hundred hours the measurement is checked or adjusted. The differential thermocouple must have approximately linear characteristics in the range of temperatures t ^ which the environment acquires, but the output voltage u must be calibrated.
Při měření celkového součinitele a radiační složky součinitele přenosu dvojitým čidlem 38 tobr. 4) se zaznamenávají: hodnota součinitele OC c naměřená tepelná záření absorbujícím čidlem a hadnota součinitele naměřená pro tepelné záření odrazivým čidle*. Při dosažení součinitele emisepovrchu dostatečně odrazivého t £ menší než u,3), se vypečte radiační část r součinitele tepla podle vzorce:When measuring the total coefficient and radiation component of the transmission coefficient by a double sensor 38 tobr. 4) are recorded: the value of the coefficient OC c measured by the heat radiation absorbing sensor and the coefficient of the coefficient measured for the thermal radiation by the reflective sensor *. When the emission surface coefficient is sufficiently reflective t £ less than u, 3), the radiation part r of the heat coefficient r is baked according to the formula:
( eóc . oCl) . Λ t =(“ϊ~“££7ΣΓΐ^“ίίρϊ2ΓΠ“ ' * a konvokční čáeteó^ součinitele přestupu tepla mezi absolutně černým tělesem a prostředím podle vzorce:(eo c . oCl). Λ t = (“ϊ ~“ ££ 7ΣΓΐ ^ “ίίρϊ2ΓΠ“ '* and convection factor ^ heat transfer coefficients between an absolutely black body and the environment according to the formula:
= <ZC ~ óór= <Z = C ~O
Při tom teplota t. so určí měřením elektrickým teploměrem (termočlánkem) umístěným v teploc toměrné části čidla a teplota t^p je teplota povrchů, které evojité čidlo ebklspují (například teplota stěn, podlahy a stropu při měření v místnosti se zatemněnými okny) a kterou je třeba současně měřit.In doing so, the temperature t .so is determined by measuring with an electric thermometer (thermocouple) located in the thermometer portion of the sensor, and the temperature t ^ p is the temperature of the surfaces that the eccentric sensor is blinking (eg wall, floor and ceiling temperature when measured in a darkened room) must be measured simultaneously.
Příklad způsobu podle vynálezu je popsán na funkci kontrolního proveaení zařízení podle vynálezu, které je znázorněno na připojeném výkresu obr- 3 v axenemetrickém pohledu a částečném řezu a na obr. 4 je blokové schéma zařízení k měření součinitele přestupu tepla a příslušné radiační složky součinitele přestup tepla v ustálených i neustálených teplotních poměrech.An example of the method according to the invention is described in the function of the control embodiment of the device according to the invention, which is shown in the attached drawing in Fig. 3 in axenemetric view and partial section and Fig. 4 is a block diagram of the device for measuring the heat transfer coefficient and the respective radiation component in steady and unsteady temperature conditions.
Zařízení nakreslené na připojeném obr. 3 sestává ve svém principu ze systému dvou čidel psdle obr. 1 a 2 příkladu z tohoto popisu převedení podle vynálezu. Uvedená obě čidla se liší schepností pohlcovat tepelné záření, což je přesněji uvedeno v dalším popisu. Konkrétní provedení čidla k současnému měření celkového součinitele přestupu tepla a jeho zářivé složky uvedené na obr. 3 sestává ze čtyř dvojitých čtvercových destiček 14. 15. 16. 17 z dobře tepelně vodivého, kovu. Mezi destičkamiJLA. aJLá. jsou umístěna identická topná vinutí a dvojice '—4 +.T.T.1.A1 Znlrv lfteriími se měří rozdíly tep-6let vytápěných · nevytápěných částí jak· v převedení nakresleném na ebr. č. 1. Vytápěné destičky 14 a 16 se liší vlaetneetmi svých pevrchů: povrch destičky 14 je silně pohltivý pr* tepelné záření (černý),, p*vrch destičky ló je lesklý a pra tepelné záření silně •drazivý. Obě nevytápěné části 15 a 17 čidla jsau «patřeny absorbujícími psvrchy. Dvojice destiček 14 a 15. 16 a 17 js*u mechanicky spájeny izolujícími deskami 19 8 krytem svorkovnice 20, ze které jsou vyvedeny vodiče rozaílových termočlánků a topných vinutí vícepramenným kabelem 18. na obr. 4 je v blokovém schématu dvojité čidlo 38 připojeno ke dvěma různým regulačním obvodům, kde prvý obvod se zesilovačem 36. regulátorem 33. převodníkem ( wattmetrovým obvodem) a ručkovým měřidlem 28 přísluší absorbující části n druhý obvod oo zesilovačem 25» regulátorem 35, převodníkem 31 a ručkavým měřidlem 30 přísluší k části vytápěnými reflektujícími destičkami a absorbujícími nevytápěnými destičkami, přičemž zdroje 34 napájecích napětí a zapisovač 29 jsou společné obéma regulačním obvodům.The device shown in the attached Fig. 3 consists essentially of a system of two sensors according to Figs. 1 and 2 of the example of this embodiment of the invention. The two sensors differ in their ability to absorb heat radiation, as described in more detail below. A particular embodiment of the sensor for simultaneous measurement of the total heat transfer coefficient and its radiant component shown in Fig. 3 consists of four double square plates 14, 15, 16, of a good thermally conductive metal. Between platesJLA. aJLá. identical heating coils are placed and a pair of -4 + .T.T.1.A1 is measured in temperatures after 6 years of heated · unheated parts as · in the conversion drawn on ebr. No. 1. The heated plates 14 and 16 differ in the geometry of their surfaces: the surface of the plate 14 is highly absorbent for thermal radiation (black), p * the top of the plate 6 is shiny and highly expensive for thermal radiation. Both unheated sensor portions 15 and 17 are absorbing tops. The pairs of plates 14 and 15. 16 and 17 are mechanically brazed by insulating plates 19 8 by terminal box cover 20, from which the leads of thermocouples and heating coils are led by a multi-strand cable 18. In FIG. various control circuits, wherein the first circuit with the amplifier 36, the converter 33, the watt meter circuit and the hand gauge 28 is the absorbing part n the second circuit with the amplifier 25 »the regulator 35, the converter 31 and the hand gauge 30 is the part heated by reflecting plates and absorbing the power supply sources 34 and the recorder 29 are common to both control circuits.
fíezuíly teplot^t mezi destičkami 14 a 15 (obr. 3) a mezi destičkami 16 a 17 jsou stejné a nastavují ae jednou provždy a za delší dobu měření se kowtrulují citlivým měřidlem, funkce regulátorů 22 * 35 a dalších obvodů je obdobná jako v případě dle obr. 1 a obr.the temperature ranges between the plates 14 and 15 (FIG. 3) and between the plates 16 and 17 are the same and adjusted once and for all for a longer period of time with a sensitive meter, the function of the 22 * 35 controllers and other circuits is similar to 1 and FIG.
Navržený způsob absolutního měření součinitele přestupu tepla a popsané zařízení je možno používat k měření celkového součinitele přestupu tepla a jeho radiační a zonvekční složky v prostředí vakua, plynu, par, kapalin a ve fluidních prostředích i v případech, že průběhy teplat i součinitelů jsou časové proměnné.The proposed method of absolute measurement of the heat transfer coefficient and the described device can be used to measure the total heat transfer coefficient and its radiation and zonek component in vacuum, gas, vapor, liquid and fluid environments, even if the heat and coefficient waveforms are time variable .
navržený způsob i zařízení byly použity k měření nízkých hednet součinitelů přestupu tepla v obytných a pracovních místnostech, kde jejich hodnoty jsou rozhodující pro tepelnou pohodu (tepelný komfeřt) prostředí, působ i zařízení jsou vhodné všude tam k měření přestupových parametrů, kde se určují tepelné ztráty, tepelné účinnosti, jiné tepelné parametry a tepelné materiálové vlastnosti závislé na časově proměnjiýuh hodnotách teplot a součinitelů přestupu. Čidle může být použito v aerodynamických zařízeních a měřících soustavách jako snímač při regulaci součinitele přestupu tepla. Čidlo není vhodné k měření směrového zářivého tepelného teku, je však vhodné k určení přestupové vložky rozptýleným zářením.the proposed method and equipment were used to measure low hednet heat transfer coefficients in living and working rooms, where their values are decisive for thermal comfort (thermal comfort) of the environment, the effect and equipment are suitable everywhere to measure transfer parameters where heat loss is determined , thermal efficiency, other thermal parameters and thermal material properties dependent on time-varying temperature values and transfer coefficients. The sensor can be used in aerodynamic devices and measuring systems as a sensor in the regulation of the heat transfer coefficient. The sensor is not suitable for measuring directional radiant heat flow, but is suitable for determining the transfer liner by diffuse radiation.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS617178A CS217269B1 (en) | 1978-09-25 | 1978-09-25 | Method of absolute measuring of the heat transfer coefficient and its radiation components and device for execution thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS617178A CS217269B1 (en) | 1978-09-25 | 1978-09-25 | Method of absolute measuring of the heat transfer coefficient and its radiation components and device for execution thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS217269B1 true CS217269B1 (en) | 1982-12-31 |
Family
ID=5408139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS617178A CS217269B1 (en) | 1978-09-25 | 1978-09-25 | Method of absolute measuring of the heat transfer coefficient and its radiation components and device for execution thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS217269B1 (en) |
-
1978
- 1978-09-25 CS CS617178A patent/CS217269B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6048093A (en) | Differential radiation detector probe | |
| US4906105A (en) | Measurement of thermal conditions | |
| JPS5822973B2 (en) | Red bean sprouts | |
| US3321974A (en) | Surface temperature measuring device | |
| WO2000058702A1 (en) | Non-invasive temperature measurement method and apparatus | |
| US6530686B1 (en) | Differential scanning calorimeter having low drift and high response characteristics | |
| WO1989012803A1 (en) | Flow sensor | |
| US3232113A (en) | Thermal parameter indicator | |
| US4036051A (en) | Heat meters | |
| US4654623A (en) | Thermometer probe for measuring the temperature in low-convection media | |
| KR20210007986A (en) | Resistive heater with temperature sensing power pin and auxiliary sensing junction | |
| WO1992018833A1 (en) | Constant temperature gradient fluid mass flow transducer | |
| JPH0495820A (en) | Thermal mass flowmeter | |
| JP2020508473A (en) | Thermocouple temperature sensor with cold junction compensation | |
| US3354720A (en) | Temperature sensing probe | |
| Bougrine et al. | Highly sensitive method for simultaneous measurements of thermal conductivity and thermoelectric power: Fe and Al examples | |
| CS217269B1 (en) | Method of absolute measuring of the heat transfer coefficient and its radiation components and device for execution thereof | |
| JP2832334B2 (en) | Thermoelectric conversion performance evaluation method and apparatus | |
| US6034360A (en) | Infrared radiator | |
| US3954508A (en) | High temperature thermocouple probe | |
| Corsan | Axial heat flow methods of thermal conductivity measurement for good conducting materials | |
| Hauser | Construction and performance of in situ heat flux transducers | |
| JPS634134B2 (en) | ||
| Hager Jr | Recent developments with the thin-heater thermal conductivity apparatus | |
| JPH0143903B2 (en) |