DD300047A7

DD300047A7 - Einrichtung zur bestimmung des waermeuebergangskoeffizienten

Info

Publication number: DD300047A7
Application number: DD32681889A
Authority: DD
Inventors: Ulrich Schirmer; Peter Michler; Joachim Labude
Original assignee: Textilmaschinenbau Gera Gmbh,De; Technische Universitaet Chemnitz,De
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1992-05-21
Also published as: DE3940941A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung des Waermeuebergangskoeffizienten. Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Messeinrichtung zur Bestimmung des Waermeuebergangskoeffizienten a beim Waermeaustausch zwischen einem stroemenden Gas und einem flaechigen Gut. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Einrichtung so zu gestalten, dass in der Messsplatte der Heizleiter und der Temperaturfuehler fuer die mittlere Plattentemperatur physisch eine Einheit bilden, wobei die Messplatte aus einer beidseitig mit vorzugsweise maeanderfoermigen und miteinander in Reihe geschalteten Leiterzuegen versehenen Traegerschicht aus Isoliermaterial und einem integrierten Thermofuehler fuer die Gastemperatur besteht, und die Enden der Leiterzuege mit Anschluessen fuer die Heizstromzufuhr und die Messung der an ihnen anliegenden elektrischen Spannung versehen sind.{Wärme; Austausch; Gas, strömend; Gut, flächig; Wärmemenge; Messen; Messplatte; Sensor}

Description

Über erste Anschlußleitungen wird die Meßplatte mit dem für die Heizung erforderlichen Strom versorgt, zweite Anschlußleitungen dienen dazu, den Spannungsabfall über die Meßplatte veiiustfrel zu messen. Der Thermofühler, z. B. ein Thermistor, zur Messung der Temperatur der aufströmenden Luft, ist in ein Fenster der Meßplatte

eingeordnet.

Die erfindungsgemäße Meßplatte bietet den Vorteil, daß die gemessenen Werte unmittelbar einem Computer zur Auswertung

übergeben werden können, da alle erforderlichen Daten als elektrisch meßbare Größen zur Verfügung stehen. Infolge desgeringen meßtechnischen Aufwandes und der unkomplizierten Handhabung Ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur

Anwendung eis Betriebsmeßverfahren geeignet.

Claims

Einrichtung zur Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten α beim Wärmeaustausch zwischen einem strömenden Gas und einem flächigen Gut, bei der in das strömende Gas eine elektrisch heizbare Meßplatte eingebracht ist und eine Schaltung zur Ermittlung der Temperaturdifferenz zwischen Meßplatte und dem strömenden Gas und der zum Erreichen der Temperaturdifferenz aufgebrachten Heizleistung, eine Auswerteschaltung, in der aus den ermittelten Werten der Wärmeübergangskoeffizient α nach der Formel α = Q/At A errechnet wird, wobei Q die an das strömende Gas übertragene Wärmemenge, At die Temperaturdifferenz und A die Fläche der Meßplatte sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßplatte aus einem flächenhaft gestalteten metallischen Leiterzug besteht, der gleichzeitig als Heizleiter, beheizte Oberfläche und Widerstandstemperaturfühler fungiert und der aus Stabilitätsgründen beiderseits auf eine elektrisch und thermisch schlecht leitende Trägerschicht aufgebracht ist und in einem Fenster in der Meßplatte ein Thermofühler zur Messung der Temperatur dor aufströmenden Luft angeordnet ist

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Meßplatte für eine Einrichtung zur Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten α beim Wärmeaustausch zwischen einem strömenden Gas und einem flächigen Gut.Sie findet Anwendung an allen Apparaten und Anlagen, in denen mittels strömender Gase (Konvektion) Wärme zwischen einem flächigen Gebilde und diesem Gas ausgetauscht wird. Eine spezielle Anwendung ist die Messung des Wärmeübergangskoeffizienten in Spann-Trocken-Fixiermaschinen der Textilveredlungsindustrie.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Aus DD-PS 244199 ist ein Verfahren zur Bestimmung des konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten an Konvektionstrocknern für flächige Gebilde bekannt, in denen ein Wärmeaustausch zwischen einem strömenden Gas und einem flächigen Gut vorliegt, bei dem aus der Temperaturdifferenz zwischen beheizter Meßplatte mit konstanter Fläche und Gas, aus der Heizleistung und aus der Plattenfläche der Wärmeübergangskoeffizienten α nach der Formel α = QMt · A rrit den Verfahrensschritten Einbringen der Meßplatte zwischen oberen und unteren Düsenkasten, Einschalten der Plattenheizung, Messen von Zulufttemperatur und Plattentemperatur und Messen der Plattenheizung ermittelt wird.

Diesem Verfahren und der dazugehörigen Meßeinrichtung haften jedoch einige Mängel an, die insbesondere in einer sehr hohen Wärmekapazität der Meßplatte, einer aufwendigen Fertigungstechnologie für diese, einer unsicheren Bestimmung der mittleren Plattenoberflächentemp&ratur durch Einsatz punktförmiger Temperaturmeßstellen und einem hohen meßtechnischen und manuellen Aufwand bei dor Erfassung und Auswertung der Meßergebnisse bestehen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, auf der Grundlage des bekannten Verfahrens eine Meßplatte zu schaffen, die durch einen völlig neuen Aufbau eine verbesserte Meßgenauigkeit und ein verbessertes Zeitverhalten besitzt und die einfach in der Handhabung und Herstellung ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Einrichtung zur Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten α beim Wä rmeaustausch zwischen einem strömenden Gas und einem flächigen Gut eine Meßplatte zu schaffen, die eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet, die eine geringe Wärmekapazität aufweist und die bei der Anwendung die Möglichkeit bietet, die Meßergebnisse computergestützt auszuwerten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch Gelöst, daß die Meßplatte aus einem flächenhaft gestalteten metallischen Leiterzug besteht, der gleichzeitig als Heizleiter, beheizte Oberfläche und Widerstandstemperaturfühler fungiert. Dieser Leiterzug ist aus Stabilitätsgi ünden beidseits auf eine elektrisch und thermisch schlecht leitende Trägerschicht aufgebracht. Diese Platte ist durch Stromversorgungs- und Spannungsabgriffleitungen mit der Zentraleinheit verbunden. Dort erfolgt auch die weitere Verarbeitung der Meßwerte für Strom und Spannung zu Heizleistung und Plattenoberflächentemperatur.

Auf'ührungsbeispiel

Die Erfindung wird in dem folgendsn Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Meßplatte besteht aus Isoliermaterial, das beidseitig Leiterzüge aufweist, wobei sich zweiseitig kupferkaschiertes Leiterplattenmaterial als besonders günstig erwiesen hat. Die mäanderförmigen Leiterzüge befinden sich deckungsgleich auf beiden Seiten der Meßplatte. Diese Leiterzüge, die zugleich der Heizung der Platte und der Messung der mittleren Plattenoberflächentemperatur dienen, indem sie als Widerstandsthermometer verwendet werden, sind in Reihe geschaltet.