DE2064395B2 - Heat flow meter with differential thermocouple pair - measuring temp. in air layers either side of measurement plate - Google Patents
Heat flow meter with differential thermocouple pair - measuring temp. in air layers either side of measurement plateInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmestrommesser mit Meßplatte aus schlecht wärmeleitendem Material und mit einem Differentialthermopaar, dessen Meßstellen beiderseits ddr Meßplatte angeordnet sind. .The invention relates to a heat flow meter with a measuring plate made of poorly thermally conductive material and with a differential thermocouple, the measuring points of which are arranged on both sides of the gdr measuring plate. .
Bei einem derartigen 'wärmestrommesser, der aus der US-PS 1528383 bekannt ist, tritt beim Durchgang eines Wärmestromes durch die Meßplatte aus schlecht wärmeleitendem Material eine Temperaturdifferenz zwischen den beiden Außenflächen der Meßplatte auf, die dem hindurchgehenden Wärm^strom entspricht und über die eine Messung des Wärmestromes möglich ist.In such a 'heat flow meter, which is known from US-PS 1528383, occurs at the passage a heat flow through the measuring plate made of poorly thermally conductive material a temperature difference between the two outer surfaces of the measuring plate, which corresponds to the heat flow through it and which can be used to measure the heat flow.
Wenn bei dem bekannten Wärmestrommesser die Meßplatte jedoch in Kontakt mit einem Körper gebracht wird, um den durch diesen Körper hindurchgehenden Warmes;, om zu messen, tritt an der Meßplatte eine thermische Turbulenz, auf isfd verändern sich die thermischen Verhältnisse in der Umgebung so stark, daß eine genaue Messung des ^tirch den Körper hindurchgehenden Wärmestromes nicht möglich ist Aufgrund des Wärmestaues in der Meßplatte ist bei dem bekannten Wärmestrommesser weiterhin kein schnelles Ansprechvermögen erzielbar, wobei der bekannte Wärmestrommesser nicht für Messungen bei Temperaturen über 100°C aus Materialgründen verwandt werden kann.When in the known heat flow meter, however, the measuring plate is in contact with a body is brought to measure the warmth passing through this body;, om, occurs on the measuring plate a thermal turbulence, on isfd the change thermal conditions in the area so strong that an exact measurement of the ^ tirch the body heat flow through it is not possible known heat flow meter still no quick response achievable, the known Heat flow meter not used for measurements at temperatures above 100 ° C due to material reasons can be.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteh;, demgegenüber darin, den bekannten Wärmestrommesser der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er eine höhere Empfindlichkeit hat.The object on which the invention is based consists; on the other hand, in developing the known heat flow meter of the type mentioned in such a way that he has a higher sensitivity.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zu beiden Seiten der Meßpiatte durch dünne Platten begrenzte Luftschichten gebildet sind und die Meßstellen des Thermopaares im Abstand von der Meßplatte angeordnet sind und die Temperatur der Luftschichten erfassen.This object is achieved according to the invention in that on both sides of the measuring plate by thin Plates limited layers of air are formed and the measuring points of the thermocouple at a distance from the Measuring plate are arranged and detect the temperature of the air layers.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmestrommessers näher beschrieben.In the following, a preferred embodiment of the heat flow meter according to the invention described in more detail.
F i g. 1 zeigt schematisch einen Teil des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmestrommessers.F i g. 1 schematically shows part of the exemplary embodiment of the heat flow meter according to the invention.
F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmestrommessers.F i g. FIG. 2 shows a top view of the FIG. 1 illustrated embodiment of the invention Heat flow meter.
des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wärmestrommessers im Vergleich zu einem bekannten Wärmestrommesser.of the embodiment shown in Figs of the heat flow meter according to the invention compared to a known heat flow meter.
Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindqngsgemäßen Wärmestrommessers weist elektrisch isolierende dünne Platten 15 und 16, eine Meßpliitte 17 aus schlecht wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Glimmer, und ein Difierentialthermopaar 18, 18a, 19, 19a auf. Die Teile 18 und 18a des ThermDpaares können aus Alumel bestehen, während die Teile 19 und 19a des Thermopaares aus Chromel gebildet sein können. Das Differentialthermopaar 18,The in Fig. 1 illustrated embodiment of the heat flow meter according to the invention has electrical insulating thin plates 15 and 16, a measuring splint 17 made of poorly thermally conductive material, for example made of mica, and a differential thermal pair 18, 18a, 19, 19a. Parts 18 and 18a of the ThermDpaares can consist of Alumel, while parts 19 and 19a of the thermocouple are made of Chromel can be formed. The differential thermocouple 18,
to 18a, 19,19a wird von Luftschichten 20 und 21 umgeben. Ein feister Ring 22 trägt die elektrisch isolierenden dünnen Platten 15 und 16, die Meßplatte aus schlecht wärmeleitendem Material und das Differentialthermopaar 18, 18a, 19, 19a. Fig.2 zeigt die Schaltung des iJifferentialthermopaares. Ein Zuleitungsdraht L steht mit einem nicht dargestellten Voltmeter in Verbindung.to 18a, 19,19a is surrounded by layers of air 20 and 21. A thin ring 22 carries the electrically insulating thin plates 15 and 16, the measuring plate made of poorly thermally conductive material and the differential thermocouple 18, 18a, 19, 19a. Fig. 2 shows the circuit of the differential thermocouple. A lead wire L is connected to a voltmeter, not shown.
erfindungsgemäßen Wärmestrommessers befindet sich das Tfermopaar in den Luftschichten, die einen hohen Wärmewiderstand haben, was eine größere thermoelektrische Kraft im Vergleich mit einer Meßplatte aus schlecht wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Glimmer zur Folge hat, an der direkt die Wärmestrommessuiiig vorgenommen wird. Aufgrund der höheren thermoelektrischen Kraft hat der Wärmestrommesser eine höhere EmpfindlichkeitHeat flow meter according to the invention, the Tfermopair is in the layers of air that have a high Have thermal resistance, which has a greater thermoelectric force compared with a measuring plate poorly thermally conductive material, for example made of mica, on which the Wärmestrommessuiiig directly is made. Because of the higher thermoelectric power, the heat flow meter has a higher sensitivity
Eine besonders hohe Empfindlichkeit ergibt sich dann, wenn die Teile 18 und 18a des Thermopaares dünn und die Teile 19 und 19a dick ausgebildet sind.A particularly high sensitivity results when the parts 18 and 18a of the thermocouple are thin and the parts 19 and 19a are made thick.
F i g. 3 zeigt die Ergebnisse von Vergleichsmessungen mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmestrommessers mit Luftschichten, in denen die Temperatur durch ein Differentialthermopaar erfaßt wird, und mit einem bekannten Wärmestrommesser, bei dem die Meßstellen beiderseits direkt an der Meßplatte angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmestrommessers, mit dem diese Messungen durchgeführt wurden, hatten die dünnen Platten 15 und 16 eitle Stärke von 80 μπι und 65 μπι jeweils, war die Meßplatte 17 100 μπι stark und hatten die Luftschichten 20 und 21 jeweils eine Dicke von 130·μηι.F i g. 3 shows the results of comparative measurements with an embodiment of the invention Heat flow meter with layers of air in which the temperature is recorded by a differential thermocouple is, and with a known heat flow meter, in which the measuring points on both sides directly on the measuring plate are arranged. In the embodiment of the heat flow meter according to the invention, with the These measurements were carried out, the thin plates 15 and 16 had a vain thickness of 80 μm and 65 μπι each, the measuring plate 17 was 100 μπι strong and the air layers 20 and 21 each had a thickness of 130 μm.
Fig.3 zeigt den Zusammenhang zwischen der Oberflä"hentemperatur in "C, die auf der AbszisseFig.3 shows the relationship between the surface temperature in "C, which is on the abscissa
ν, aufgetragen ist und der Empfindlichkeit in mV/419 J · h-1 · m-2, die auf der Ordinate aufgetragen ist. ν, is plotted and the sensitivity in mV / 419 J · h- 1 · m- 2 , which is plotted on the ordinate.
F i g. 3a zeigt die Meßergebnisse für das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmestrommessers, während F i g. 3b das Meßergebnis bei einem bekannten Wärmestrommesser ohne Luftschichten 20 und 21 zeigt. Eiii Vergleich der Kurven a und b in F i g. 3 zeigt eine deutliche Verbesserung der Empfindlichkeit bei dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärme-F i g. 3a shows the measurement results for the embodiment of the heat flow meter according to the invention, while FIG. 3b shows the measurement result for a known heat flow meter without air layers 20 and 21. Eiii comparison of curves a and b in FIG. 3 shows a significant improvement in sensitivity in the embodiment of the inventive heat
ίί Strommessers, was auf die Luftschichten und die darin angeordneten Meßstellen des Thermopaares zurückzuführen ist. Zahlenmäßig ergibt sich eine Empfindlichkeit bei denn Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmestrommessers, die etwa 4mal so groß wie die ίί Ammeter , which can be traced back to the layers of air and the measuring points of the thermocouple arranged in them. In numerical terms, there is a sensitivity in the exemplary embodiment of the heat flow meter according to the invention that is approximately 4 times as large as that
W Empfindlichkeit des bekannten Wärmestrommessers ist. Der erfindungsgemäße Wärmestrommesser ist somit besonders dann geeignet, wenn Messungen mit hoher Empfindlichkeit erforderlich sind.W is the sensitivity of the known heat flow meter. The heat flow meter according to the invention is therefore particularly suitable when measurements with high Sensitivity are required.
Claims (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19702064395 DE2064395C3 (en) | 1970-12-30 | 1970-12-30 | Heat flow meter |
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| DE2064395C3 DE2064395C3 (en) | 1981-11-19 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Also Published As
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Legal Events
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