DE2247862B2

DE2247862B2 - Wärmeflußmesser zum Fernmessen des Wärmestromes eines wärmeabstrahlenden Drehofens

Info

Publication number: DE2247862B2
Application number: DE2247862A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Arakawa; Sadao Sumikama
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1971-09-29
Filing date: 1972-09-29
Publication date: 1974-07-04
Also published as: US3821895A; DE2247862A1; JPS5241674B2; JPS4842784A; DE2247862C3

Description

Ein übliches Verfahren zunr Messen der Wärmemenge, die von der wärmeabstrahlenden Oberfläche eines Gegenstandes abgegeben wird, besteht darin, eine dünne Platte an dieser Oberfläche anzubringen und die verschiedenen Temperaturen auf beiden Seiten der Platte durch Thermoelemente oder temperaturempfindliche Widerstände zu messen (USA.-Patentschrift 1 528 383 und 3 238 775). Die elektrischen Signale, die von den Meßgeräten ausgeben, werden im allgemeinen durch eine Leitung abgenommen. Um daher die Wärmemenge zu messen, die von der Wärme abstrahlenden Oberfläche eines Drehofens oder eines sich drehenden Trockners; abgegeben wird, ist es notwendig, spezielle Einrichtungen zu verwenden, wie z. B. einen gleitfähigen Ring auf dieser Wärme abstrahlenden Oberfläche anzubringen (französische Patentschrift 7 047 346). Wenn die Wärmemenge gemessen werden soll, die von eineir entfernten abstrahlenden Oberfläche abgegeben wird, wie dies bei einem erhitzten Körper der Fall ist, der sich an einer erhöhten Stelle befindet, muß eine lange Zuleitung verwendet werden, was möglicherweise eine komplizierte Anordnung und eine häufige Unterbrechung der Zuleitung zur Folge hat. Daher waren die herkömmlichen Wärmemeßverfahien, die eine Zuleitung verwenden, mit beträchtlichen praktischen Unbequemlichkeiten verbunden.

Weiter wurden Untersuchungen durchgeführt, um eine Vorrichtung, die einer Radiosonde- oder -empfängeranlage ähnelt, bei der Messung der Wärmemenge, die von dem obengenannten Gegenstand abgegeben wird, zu verwenden. Eine Wärmemeßvorrichtung nach diesem Verfahren hat natürlich einen komplizierten Mechanismus und ist aufwendig. Da normalerweise hohe Temperaturen in der Nähe einer Wärme abstrahlenden Oberfläche herrschen, treten bei der genannten Vorrichtung große Schwierigkeiten in der Einhaltung der gewünschten Funktion auf, wenn sie an einer solchen heißen Stelle veiwendet wird. Daher kann eine solche Vorrichtung nicht als für die praktische Verwendung brauchbar angesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wärmestrom eines wärmeabstrahlenden Drehofens ohne die mit langen elektrischen Zuleitungein oder mit der Verwendung von Radiosendern bei hohen Temperaturen verbundenen Schwierigkeiten zu messen. Die

to Erfindung löst die Aufgabe durch ein Wäimemeßelement, das aus einem um die Außenfläche des Drehofens wickelbaren, wärmeleitenden Substrat und einer Anzahl von Wärmewiderstandsplatten besteht, die im Abstand voneinander auf das Substrat aufgebracht sind, und deren Außenflächen mil; einer so bestimmten Farbe überzogen sind, daß bie annähernd das gleiche Wärmeemissionsvermögen wie die wärmeabstrahlende Außenfläche des Drehofens zeigen, und durch ein der Außenfläche des Substrates und den Außenflächen der Wärmewiderstandsplatten zugewandt angeordnetes kontaktfreies Thermometer, wobei die Wärmeleitfähigkeit der Wärmewiderstandsplatten etwa 100 bis 1000 kcal/m^s · h · Grad im Temperaturbereich von etwa 350 bis etwa 700⁰K beträgt.

Dadurch, daß es die Erfindung erlaubt, ein kontaktfreies Thermometer zu verwenden, ist keine Zuleitung mit einem gleitfähigen Ring nötig und auch keine Vorrichtung mit einem Sender.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt da» Prinzip, auf dem der erfindungsgemäße Wärmeflußmesser beruht.

F i g. 2 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild, das zeigt, in welcher Weise Wärme durch ein Wärmemeßelement geleitet wird, das an einer abstrahlenden Oberfläche angebracht ist.
F i g. 3 zeigt perspektivisch den Wärmeflußmesser

+0 gemäß der Erfindung bei der Verwendung an einem erhitzten Drehofen.

F i g. 4 zeigt tatsächliche Messungen der Wärme unter Verwendung des Wärmeflußmessers gemäß der Erfindung.

4.5 F i g. 5 zeigt die Abhängigkeit von QIAT' von der Temperatur T'β des Substrats des Wärmemeßelements. An Hand der F i g. 1 soll nun das Prinzip beschrieben werden, auf dem die Erfindung beruht. In F i g. 1 ist die Temperatur einer Wärme abstrahlenden Oberfläche 1 mit Ta (° K) und die Wärmemenge, die von ihr abgegeben wird, mit Q(kca\/m² ■ h) bezeichnet. Die Temperatur auf der Rückseite der Wärmewiderstandsplatte 3, die auf ein Substrat 2 aus wärmeleitendem Material, wie Kupfer, Silber, Aluminium, Messing, Weichstahl oder Graphit, aufgebracht ist, ist mit T_B (⁰K) (nicht gezeigt) bezeichnet. Die Wärmewiderstandsplatte ist aus einem Material mit einem Wärmewiderstand hergestellt, wie z. B. aus einem keramischen Produkt, aus Glas oder Glimmer oder aus einer Verbindung, die Fluorharz enthält. Die Temperatur auf der Oberseite der Wärmewiderstandsplatte 3 ist mit Tc (⁰K) bezeichnet. Es kann eine einzige Wärmewiderstandsplatte 3 oder mehrere verwendet werden. Die Atmosphärenteinperatui· ist mit T₀ (⁰K) bezeichnet. Weiter ist der Filmkoeffizient des Wärmetransports zwischen der Wärme abstrahlenden Oberfläche eines Drehofens und der Luft mit /7(kcal/ m² · h · Grad), das Wärmeemissionsvermogen der

Wärme abstrahlenden Oberfläche mit e._H und das Warmeemisüionsvermögen der Wärmewiderstands. platte 3 mit ep bezeichnet. Dann kann die Wärmemenge β (kcal/m³ · h), die pro Flächeneinheit der Warme abstrahlenden Oberfläche des Drehofens abgegeben wird, bevor auf die Oberfläche das Substrat 2 und die Wärmewiderstandsplatte 3 (die im folgenden zusammen als »Wärmemeßelement« bezeichnet werden) aufgebracht sind, durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

- Tn*) (D

Q = j;(T_A - T₀)

wobei σ die Stefan-Boltzmann-Konstante ist.
„_r?^ie Wärmemenge ö'(kcal/m² · h), die durch das Warmemeßelement abgegeben wird, wenn diese« dicht auf die Wärme abstrahlende Oberfläche aufgebracht ist, kann durch die Gleichung des eindimensionalen Wärmetransports ausgedrückt werden, da die Wärmewiderstandsplatte 3 des Wärmemeßelements eine sehr geringe Dicke hat. Mit H' als Filvskoeffizient des ao Wärmetrarasports zwischen dem Teil der Wärme abstrahlenden Oberfläche des Gegenstands in der Nähe des aufgebrachten Wärmemeßelements und der Luft kann daher die Wärmemenge Q', die durch dieses Wärmemeßelement abgegeben wird, ausgedrückt wer^{den a}'^s

— T₀*) = K(Tb — T₀)

Q' = H'(Tc - T₀) +

^Y ^B)

,γ.

T — τ lo.as
Jf' = h(T — T }°^u<
wobei H eine Konstante ist.
Aus den Gleichungen (2) und (3) folgt daher

Ta = — AT + Tb

Pie obige Gleichung (I) kann weiter durch Substi tution der Gleichung (3)' entwickelt werden.
Aus der Gleichung (4) folgt

die obige Gleichung (2) kann daher weiter durch Substitution dieser Gleichung (4)' entwickelt werden. Aus diesen so abgeleiteten. Gleichungen wird Q-Q' bestimmt. Q wird eingeführt, indem Q' = KAT (aus den Gleichungen (2) und (4) abgeleitet) berücksichtigt

^%vird· ^{Im FaU von} ^eA = ^ec' ^{folgt die fol}S^{ende Glei}chung:

Q=AT]K+ {1,25 h (T_B - To)⁰·²⁵ +

wobei K die Einheitswärmeleitfähigkeit (kcal/m² · h · Grad) der Wärmewiderstandsplatte 3 ist. (In diesem Falle schließt K nicht nur den Wärmewiderstand der Wärmewiderstandsplatte 3 ein, sondern auch den Wärmewiderstand des extrem schmalen Bereichs zwischen dem Substrat 2 und der Wärmewiderstandsplatte 3.)

Im Falle eines üblichen Hochternperaturofens, dessen Außenwand aus einer Metallplatte besteht und der eine große Wärmekapazität besitzt, wird die Temperatur der Wärme abstrahlenden Oberfläche des Ofens wenig durch das Aufbringen des Wärmemeßelements beeinflußt und bleibt im wesentlichen fest auf Ta (°K). Wird die Einheitsberührungswäinieleitfähigkeit zwischen dem Warmemeßelement und der Wärme abstrahlenden Oberfläche des Ofens mit yikcal/m² · h ■ Grad) bezeichnet, dann kann Q' auch ausgedrückt werdea als

Wird die Temperaturdifferenz (T_B — T₀) zwischen den beiden Oberflächen der Wärmewiderstandsplatte 3 mit AT bezeichnet, dann folgt die Gleichung
^Jj. _ γ _ j ...

^{B c} '

Es soll nun angenommen werden, daß die Wärmewiderstandsplatte 3 eine ausreichend geringe Dicke hat, so daß eine Störung der natürlichen Bedingungen vermieden wird. Der Filmkoeffizient des Wärmetransports zwischen einem Gegenstand und der Luft kann dann ausgedrückt werden als

_6s

4ε_οσΤ_Β ³
-Γο)-⁰·⁷⁵

}\1 4- —)
\ Vl

— (AT)-

χ \2
1 - —I

(⁵)

Wenn eine Näherungsrechnung unter Berücksichtigung der gewöhnlichen Bedingungen, bei denen die Wärme gemessen wird, durchgeführt wird, folgt die folgende Näherungsgleichung, wobei die auf (AT)² folgenden Terme vernachlässigt sind:

Q = AT

a_{e aT} *\{\^ Λ

K + {1,25 h(T_B-

(6)

Wenn nämlich die Wärmeleitfähigkeit K der Wärmewiderstandsplatte 3, die Berührungs.värmeleitfähigkeity zwischen dem Wärmemeßelement und der Wärme abstrahlenden Oberfläche eines Gegenstandes, eine Konstante /;, die mit dem Filmkoeffizienten des Wärmetransports zwischen der Urrgebung der Wärme abstrahlenden Oberfläche und der Luft verknüpft ist, das Wärmeemissionsvermögen e_c· der oberen Oberfläche der Wärmewiderstandsplatte 3 und die Temperatur T_B des Substrats 2 bestimmt werden kann, dann ist es möglich, die Beziehung von AT und Q festzulegen. Es soll bemerkt werden, daß K, γ, h und Ec im allgemeinen als Konstante genommen werden können, wenn das Warmemeßelement einmal an einem Gegenstand angebracht worden ist. Da σ die Stefan-Boltzmann-Konstantc ist, ist Q im wesentlichen eine Funktion nur von AT und T_B. Wenn daher die Beziehung der zwei Werte AT und T_B auf irgendeine Weise gefunden ist, dann ist es möglich, Q, nämlich die Wärmemenge, die von der Wärme abstrahlenden Oberfläche eines Gegenstandes abgegeben wird, zu bestimmen. Für praktische Zwecke ist es nur notwendig, im voraus die Beziehung von QjAT und Tb zu bestimmen, indem ein Wärmemeßelement an einer Wärme abstrahlenden Platte angebracht wird, die eine bekannte Wärmemenge abgibt. Um ea ä ec zu erreichen, wird die Oberfläche der Wärmewiderstandsplatte3 mit ^e'^ner bestimmten Farbe bestrichen, um das Wärmeemissionsvermögen der Oberfläche der Wärmewider* standsplatte 3 im wesentlichen gleich dem der Wärme abstrahlenden Oberfläche des Gegenstandes zu machen.

Wenn Tb und Tc durch ein Strahlungsthermometer, das das Wärmemeßelement verwendet, gemessen werden, ist es unmöelich. die Temneratur Tn der

Rückseite der Wärmewiderstandsplatte 3 zu bestim- widerstandsplatte 3 so gewählt wird, daß sie 100 bis men, obwohl die Temperatur T_c auf ihrer oberen 1000 kcal/m² · h · Grad bei Temperaturen Tb* des Oberfläche leicht bestimmt werden kann. Daher ist es wärmeleitenden Substrats 2 im Bereich von etwa 350 üblich, die Temperatur Tb der oberen Oberfläche des bis 700⁰K zeigt, dann ist die Gleichung (10) stets erwärmeleitenden Substrats 2 zu messen. Wenn sich das 5 füllt, was eine günstige Bedingung für die Wärmewärmeleitende Substrat 2 in einem Bereich von nie- messung ergibt. Der Grund dafür ist, daß unter den derer Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. der Atmosphäre, normalen Bedingungen, bei denen eine Wärmemenge befindet, dann stimmt die Gleichung T_B = T_n mit gemessen wird, je höher die Temperatur des Substrats hoher Genauigkeit. Wenn daher im vorhinein die Be- ist, um so größer der Wert der folgenden Gleichung ziehung von QlAT' und Tb aus der folgenden Glei- io ist:
chung

AT' = Tb' - Tc (7) {1,25 (T_B - T₀)⁰-** + 4ε_€σΤ_Β*} (1 + —)

bestimmt wird, dann ist es möglich, die Wärmemenge ß, die von dem Gegenstand abgegeben wird, 15 (die im folgenden als AK bezeichnet wird), AK hat zu messen. nämlich unter normalen Bedingungen etwa 20 kcal/ Auch in anderen Fällen als den natürlichen Be- m² · h · Grad bei der Temperatur T_B des wärmeleidingungen besteht im wesentlichen praktisch dieselbe tenden Substrats 2 von etwa 350° K und etwa 100 kcal/ Beziehung, wie sie oben beschrieben wurde. m² · h · Grad bei der Temperatur T_B von etwa 700° K. Es soll nun die elektrische Ersatzschaltung der ao AK hat eine positive Temperaturabhängigkeit, so F i g. 2 beschrieben werden, die die Gleichung (6) daß, wenn die Wärmewiderstandsplatte 3 aus einem konkret wiedergibt. Zur Vereinfachung der Beschrei- Material, wie Asbest oder Glimmer hergestellt ist, bung wird angenommen, daß AR und R die durch die das in gleicher Weise eine positive Temperaturabhänfolgenden Gleichungen ausgedrückten Werte haben. gigv*it hat, so daß ihre Wärmeleitfähigkeit die Selbstverständlich können jedoch diese Werte unter- 25 Gleichung (10) erfüllt, dann die Temperaturdifferenz einander ausgetauscht werden. AT(^AT') in einem vergrößerten Wert auch bei einer

niedrigen Temperatur, bei welcher im allgemeinen

1 eine kleine Wärmemenge abgegeben wird, angezeigt

AR— - —— wird, was einen großen Vorteil bei der Messung der

{1,25 h {T_B — To)⁰·²⁶ + 4ec<?Tb} (l A 1 3° Wärmemenge durch ein Strahlungsthermometer He-

\ γ) fert, und demzufolge die Genauigkeit der Messung er-

(8) ^höht·

Es soll nun unter Bezugnahme auf F i g. 3 die

β _ J_ m\ Wirkungsweise eines Wärmeflußmessers für Fern-

K 35 messungen gemäß der Erfindung beschrieben werden.

F i g. 3 zeigt perspektivisch die Anordnung für die

dabei stellen AR und R die Werte des elektrischen Messung der Wärmemenge, die von einem Drehofen Widerstandes dar. abgegeben wird, an dessen Außenwand ein Wärme-

Um den praktisch günstigen Wert für die Wärme- _meßelement gemäß der Erfindung angebracht ist. leitfähigkeit K der Wärmewiderstandsplatte 3 zu be- _{+0 Mit} ₁ _{ist die} Außenwand des Drehofens bezeichnet, stimmen, wurden die folgenden Untersuchungen _Mit 2 ist ein ringförmiges Substrat bezeichnet, das durchgeführt. Wenn nämlich AR sehr viel größer als _{aus e}j_ner Kupferplatte von etwa 3 mm Dicke besteht, R ist, tritt die gemessene Wärmemenge Q großenteils _{die dicnt auf die} Außenwand 1 des Ofens aufgebracht durch das Wärmemeßelement. Dies bedeutet, daß die _{istj wobei diese} Kupferplatte mit einer solchen Farbe gemessene Wärme wenig durch das Aufbringen des ₄₅ beschichtet ist, daß sie dasselbe Wärmeemissions-Wärmemeßelcments auf die Wärme abstrahlende vermögen wie der Drehofen aufweist. Mit 3 ist eine Oberfläche 1 eines Gegenstandes gestört wird, was Vielzahl von dünnen Wärmewiderstandsplatten beeine zu bevorzugende Bedingung für die Wärme- zeichnet, die aus einem Material auf Glimmerbasis messung ist. Unter dieser Bedingung sind die Fehler hergestellt sind und mit einem wäfffiewidetfstandsbei der Messung der abgegebenen Wärmemenge Q ₅₀ fähigen Kitt auf einer Basis mit hohem Aluminiumyernachlässigbar klein, auch wenn sich AR leicht oxydgehalt mit dem Substrat 2 verbunden skid. Mil ändert. 4 ist ein Infrarotstrahlungsthermometer bezeichnet

Damit AR einen großen Wert annimmt, sollte Κ\γ _{das m}j_{t der} Drehung des Drehofens abwechselnd di( in der Gleichung (8) so klein wie möglich gemacht Oberflächentemperatur des ringförmigen Kupfersub werden. Aus der vorhergehenden Beschreibung wird ₅₅ ^₃₁₅ 2 und dei dünnen Wärmewiderstandsplatten : klar, daß die Wärmeleitfähigkeit K der Wärmewider- _auf Glimmerbasis mißt Mit 5 ist ein Aufzeichnung standsplatte 3 die folgende Bedingung erfüllen sollte: g^_Tat bezeichnet, das mit dem Infrarotstrahlung»

(j^\ thermometer 4 verbunden ist. Die Breite und Längi H J der Wärmewiderstandsplatten 3 und der Abstam Y I 6a zwischen diesen sind so festgelegt, daß sie mit den (10) Blickfeld des Infrarotstrahlungsthermometers 4 über

einstimmen und bewirken, daß das Thermometer-

Wenn sorgfältig auf ein dichtes Aufbringen des und das Auszeichnungsgeräts voll auf die Dreh Wärmemeßelements auf die Wärme abstrahlende geschwindigkeit der Oberfläche des Drehofens an Oberfläche 1 des Gegenstandes geachtet wird, dann 65 sprechen. Weiter ist die Oberfläche der Wäraiewidei wird eine Kontaktwärmeleitfähigkeit y mit einem standsplatten 3 mit derselben Farbe bedeckt wie di Wert von etwa 1000 kcal/m² · h · Grad erreicht des Substrats 2.
Wenn daher die Wärmeleitfähigkeit K der Wärme- Es soll nun die Begründung dafür gegeben v/erder

warum ein Infrarotstrahlungsthermometer für die Bestimmung der Temperaturdifferenz (Tb — Tc) verwendet wird. Die Ausgangscharakteristik dieses Thermometers hat eine solche Größe, daß sie einem «-fachen der gemessenen Temperatur proportional ist. Die Beziehang zwischen der Temperatur (Γ° C) und dem Ausgang V (Millivolt) des Infrarotthermometers 4, das in dem erfindungsgemäßen Wä/meflußmesser enthalten ist und das Temperaturen im Bereich von 130 bis 210⁰C messen kann, kann näherungsweise durch die folgende numerische Formel ausgedrückt werden:

V = 2,2 · 10-¹⁰Γ⁶

(11)

Wenn die Temperaturdifferenz A Τ bestimmt wird, können Änderungen des Ausgangs des Infrarotthermometers 4 angezeigt werden als

AVjV=5ATIT (12)

Wie aus der obigen Gleichung (12) zu sehen ist, betragen die Änderungen des Ausgangssignals des Infrarotthermometers das 5fache der Änderungen der Temperatur, was zeigt, daß dieses Thermometer eine gute Anzeigeleistung hat. F i g. 4 zeigt den Fall, wo die Temperatur tatsächlich durch einen Wärmeflußmesser der oben beschriebenen Anordnung gemessen wird. In F i g. 4 ist mit 1 die Temperatur Tc⁰K der Oberfläche der Wärmewiderstandsplatten 3 und mit 2 die Temperatur T_B'° K der Oberfläche des ringförmigen Kupfersubstrats bezeichnet. Aus F i g. 4 ist zu entnehmen

Tb' = 200⁰C (473 ⁰K)
Tc = 175⁰C (448°K)

Daher gilt

AT = Tb - Tc = 25 Grad.

Unter Berücksichtigung der Beziehung von QlAT' wird bereits das Diagramm der F i g. 5 erhalten. Wenn dahei QlAT' (190 kcal/m² · h · Grad) auf der Basis von Tb = 473°K und Q auf der Basis von AT' = 25 Grad gemessen wird, dann hat Q einen Wert von 4750 kcal/m² · h. Dieser Wert stimmt in den vorgeschriebenen Toleranzen gut mit einem Wert überein, der durch einen anderen Wärmeflußmesser erhalten wird, der einen gleitfähigen Ring verwendet und auf dem französischen Patent 7 047 346 beruht (er wird von Showa DENKO K. K. unter der Bezeichnung HFM-300 hergestellt).

Wie aus dem Beispiel für die Messung einer Wärmemenge (F i g. 4) deutlich wird* liefert^ das Infrarotstrahlüngsthermömeter eine große Änderung von 80 — 40 = 40 (Mflüvölt) in seinem Ausgang bei einer Temperaturdifferenz von 25 Grad, was die Verwendung eines gewöhnlichen Aufzeichnungsgerätes erlaubt und eine hohe Genauigkeit der Messung der Wärmemenge ergibt.

Es soll nun die Temperatur Ta der Oberfläche des Drehofens betrachtet werden. Das ringförmige Kupfersubstrat ist dicht auf die Oberfläche aufgebracht, und die Kontaktwärmeleitfähigkeit γ wird auf mehr

S als 1000 kcal/m² · h · Grad geschätzt. Wenn Q = Q' im Falle von γ = 1000 kcal/m² · h · Grad, dann wird die Differenz (T_A — T_B') zwischen der Temperatur Ta der Oberfläche des Drehofens und der Temperatur T_B' der Oberfläche des Kupfersubstrats 2 zu etwa 5 Grad

ίο bestimmt. Da jedoch Q tatsächlich größer als Q' ist, ist die Temperaturdifferenz (Ta — Tb) kleiner als etwa 5 Grad. Die obengenannte Temperaturdifferenz (Ta — Tb) ist nämlich höchstens 5 Grad. Ein Fehler von etwa 5 Grad gegenüber einer Temperatur von

473° K (200⁰C) liefert keine praktischen Probleme. Es ist daher zulässig, die Temperatur 7Y des Substrats als die Temperatur T_A des Drehofens zu nehmen. Um die Temperaturmessung mit höherer Genauigkeit durchzuführen, muß die Temperatur Ta des Dreh-

ao ofens von der abgegebenen Wärmemenge Q durch die folgende Gleichung berechnet werden

T_A = Tb' + <xQ

(13),

wobei α eine Konstante ist, die durch die physi- »5 kaiischen Eigenschaften des Materials, das das Wärmemeßelement bildet, und die Bedingungen bestimmt ist, mit denen dieses auf die Wärme emittierende Oberfläche aufgebracht ist.

Wenn bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung der Körper des Drehofens eine Außenwand z. B. aus Weichsiahl mit guter Wärmeleitfähigkeit hat, ist es nicht notwendig, das ringförmige Kupfersubstrat 2 zu verwenden. Es ist dann nämlich möglich, die Weichstahlaußenwand selbst als dieses Substrat zu verwenden und die Wärme widerstandsplatten 3 direkt auf diese Außenwand aufzubringen. In diesem Fall kann die Beziehung zwischen der abgegebenen Wärmemenge Q und der Temperaturdifferenz AT j = T_A - T₀ = (l + ~) At}näherungsweise ausgedrückt werden durch

= AT

- + 1,25 h(T_A- To)⁰-²⁵

(14)

Der Wärmeflußmesser gemäß der Erfindung kann

die Temperatur der Wanne abstrahlenden Oberfläche eines zu messenden Gegenstandes und die von dieser Oberfläche abgegebene Wärmemenge von einer ent-

fernten Stelle gleichzeitig und kontinuierlich messen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409527/300

Claims

Patentansprüche;

1, Wärmeflußmesser zum Fernmessen des Wärinestromes eines wärmeabstrahlenden Drehofens, gekennzeichnet durch ein Wärmemeßelement, das aus einem um die Außenfläche des Drehofens wickelbaren, wärmeleitenden Substrat (2) und einer Anzahl von Wärmewiderstandsplatten (3) besteht, die im Abstand voneinander auf das Substrat (2) aufgebracht sind, und deren Außenflächen mit einer so bestimmten Farbe überzogen sind, daß sie annähernd das gleiche Wärmeemissionsvermögen wie die wärmeabstrahlende Außenfläche des Drehofens zeigen, und durch ein der Außenfläche des Substrates (2) und den Außenflächen öf.T Wärmewiderstandsplatten (3) zugewandt abgeordnetes kontaktfreies Thermometer, wobei die Wärmeleitfähigkeit der Wärmewiderstandsplatten (3) etwa 100 bis 1000 kcal/m² · h · Grad im Temperaturbereich von etwa 350 bis etwa 700° K beträgt.
2. Wärmeflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeleitendes Substrat (2) die aus einem wärmeleitenden Material bestehende wärmeabstrahlende Wand des Drehofens verwandt wird.