DE405333C

DE405333C - Device for measuring heat flows

Info

Publication number: DE405333C
Application number: DESCH69544D
Authority: DE
Original assignee: ERNST SCHMIDT DR ING
Current assignee: ERNST SCHMIDT DR ING
Priority date: 1924-02-09
Filing date: 1924-02-09
Publication date: 1925-05-11

Description

Einrichtung zur Messung von Wärmeflüssen. In dem Patent 401050 ist eine Vorrichtung beschrieben, v; eiche die Messung strömender Wärme erlaubt. Dieselbe besteht iin wesentlichen aus einer dünnen Meßplatte, welche von der Wärme durchströmt wird, wobei die auf elektrischem Wege gemessene Temperaturdifferenz ihrer beiden Oberflächen als Maß des Wärmeflusses dient. Zu diesem Zwecke werden z. B. Widerstandsthermometer oder Thermoelemente auf beiden Seiten der Meßplatte befestigt.Device for measuring heat flows. In the patent 401050 is a device described, v; calibrate allows the measurement of flowing heat. Same consists essentially of a thin measuring plate through which the heat flows where the electrically measured temperature difference between their two Surface serves as a measure of the heat flow. For this purpose z. B. Resistance thermometer or thermocouples attached to both sides of the measuring plate.

Bei der Verwendung von Thermoelementen ergibt sich der Nachteil, daß die thermoelektr ische Kraft der Thermoelemente für eine gegebene kleine Temperaturdifferenz, die als Gradient der Thermokraft bezeichnet sein möge, nicht unabhängig von der Temperatur cles Meßstreifens ist. Außerdem.hängt in der Regel auch die Wärmeleitzahl der Meßplatte von der Temperatur etwas ab. Diese beiden Einflüsse haben zur Folge, daß die Angabe des an die Thermosäule gelegten Millivoltineters je nach der Temperatur etwas verschieden ist. Infolgedessen ist die Anzeige des Instrumentes nur bei einer Temperatur des Meßstreifens richtig, während bei anderen Temperaturen eine Korrektur angebracht werden muß, und zwar nimmt die Angabe des Millivoltmeters für den gleichen Wärinefluß mit der Temperatur zu, wenn der Gradient der Thermokraft mit der Temperatur wächst, oder wenn die Wärmeleitzahl der Meßplatte mit der Temperatur abnimmt. Anderseits nimmt die Angabe des Millivoltmeters bei gleichem Wärmefluß mit der Temperatur ab, i@-enn der Gradient der Thermokraft mit wachsender Temperatur abnimmt, oder auch, wenn der elektrische Widerstand des Stromkreises mit der Temperatur zunimmt.When using thermocouples there is the disadvantage that the thermoelectric force of the thermocouples for a given small temperature difference, which may be called the gradient of the thermoelectric force, not independent of the Temperature of the measuring strip is. In addition, the coefficient of thermal conductivity usually also depends the measuring plate depends on the temperature. These two influences have the consequence that the indication of the millivoltineter placed on the thermopile depending on the temperature something is different. As a result, the instrument is only displayed on one Temperature of the measuring strip correct, while at other temperatures a correction must be attached, and that takes the indication of the millivoltmeter for the same Heat flow with temperature, if the gradient of the thermopower with temperature grows, or if the thermal conductivity of the measuring plate decreases with temperature. On the other hand the value of the millivoltmeter decreases with the temperature at the same heat flow, i @ -if the gradient of the thermal force decreases with increasing temperature, or else, when the electrical resistance of the circuit increases with temperature.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem sie die Änderung des Gradienten der Thermokraft mit der Temperatur durch geeignete Maßnahmen kompensiert. Diese Kompensation kann dadurch erfolgen, daß die Meßplatte aus einem Material gewählt wird, dessen Wärmeleitzahl mit wachsender Temperatur zunimmt, derart, daß bei gleichbleibendem Wärmefluß das Temperaturgefälle iin Meßstreifen mit steigender Temperatur etwas abnimmt und so die Erhöhung des Gradienten der Thermokraft ausgeglichen wird.The present invention avoids these disadvantages by providing the Change of the gradient of the thermal force with the temperature by means of suitable measures compensated. This compensation can be done in that the measuring plate from one Material is chosen, the thermal conductivity of which increases with increasing temperature, in such a way, that with constant heat flow the temperature gradient in measuring strips with increasing Temperature decreases somewhat, thus compensating for the increase in the thermal power gradient will.

Die Kompensation kann aber auch dadurch erfolgen, daß man Thermoelemente von mit steigender Temperatur wachsendem Gradienten der Thermokraft mit solchen zusammenschaltet, deren Thermokraftgradient mit steigender Temperatur abnimmt. Die Kombination Konstantan-Eisen hat z. B. einen mit steigender Temperatur zunehmenden Gradienten der Thermokraft zwischen o und ioo°, die Kombination Nickelstahl-Eisen dagegen einen mit steigender Temperatur abnehmenden Gradienten der Thermokraft in demselben Temperaturbereich. Stellt man nun eine Thermosäule zum Teil aus Konstantan-Eisen, zum Teil aus N ickelstahl-Eisen-Thermoelementen her, so läßt sich je nach dein Zahlenverhältnis der Thermoelemente sowohl ein konstanter Gradient der Thermokraft als innerhalb gewisser Grenzen auch eine willkürliche Änderung des Gradienten mit der Temperatur herbeiführen, «-elche zur Kompensation des Einflusses der Änderung der Wärmeleitzahl der Meßplatte oder des elektrischen Widerstandes des Stromkreises mit der Temperatur dienen kann.The compensation can also be done by using thermocouples of gradients of the thermoelectric force with such, which increase with increasing temperature interconnects, the thermal force gradient of which decreases with increasing temperature. the Combination of constantan iron has z. B. one with rising temperature increasing gradients of thermal power between 0 and 100 °, the combination of nickel steel and iron on the other hand, a gradient of the thermal force in which decreases with increasing temperature same temperature range. If you now put a thermopile partly made of constantan iron, partly made of nickel steel-iron thermocouples, depending on your numerical ratio the thermocouples both have a constant gradient of the thermopower as within Within certain limits, there is also an arbitrary change in the gradient with temperature bring about, «-elche to compensate for the influence of the change in the coefficient of thermal conductivity the measuring plate or the electrical resistance of the circuit with temperature can serve.

Die Kompensation kann schließlich auch dadurch erfolgen, daß man in den Stromkreis der Thermoelemente Widerstände einschaltet, deren Größe mit wachsender Temperatur zunimmt und so die Erhöhung des Gradienten der Thermokraft durch eine entsprechende Vermehrung des Widerstandes des Stromkreises ausgleicht.Finally, the compensation can also take place in that one in the circuit of the thermocouples switches on resistors, the size of which increases with Temperature increases and so the increase in the gradient of the thermopower through a compensates for a corresponding increase in the resistance of the circuit.

Die drei genannten Verfahren können natürlich auch miteinander kombiniert werden.The three methods mentioned can of course also be combined with one another will.

Claims

PATENT CLAIM: Device for measuring heat flows according to patent 401050 using thermocouples, characterized in that the temperature dependence the gradient of the thermal force of the thermocouples used is compensated, and either by changing the thermal conductivity of the measuring plate with the temperature, or by a second type of 'thermocouples, which are connected to the former one after the other is switched and has an opposite gradient of the thermal force, or finally by the fact that a resistor is switched on in the circuit, its Size increases with increasing temperature.