***.' Stozkowa wneka promieniujaca wzorca promieniowania termicznego Dziedzina techniki. Przedmiotem wynalazku jest stozkowa wneka promieniujaca wzorca promieniowania termicznego, stosowana w miernictwie podczerwieni.Stan techniki. Znane sa wzorcowe zródla termicznego promieniowania podczerwonego oparte na wneko¬ wych modelach technicznych ciala doskonale czarnego. Wzorce z wneka jednostozkowa naleza do najczesciej stosowanych rodzajów pomiarowych zródel promieniowania. Wzorce termicznego promieniowania podczerwone¬ go i bliskiego zakresu widzialnego zawieraja wneke wykonana ze stali zaroodpornej ogrzewana do temperatury roboczej za pomoca zestawu grzejników elektrycznych zasilanych ze wspólnego zródla mocy grzejnej.W celu zredukowania pasozytniczego promieniowania przez grzejniki i inne elementy konstrukcyjne jak równiez w celu powiekszenia sprawnosci energetycznej urzadzenia wneka wraz z grzejnikami jest umieszczona w specjalnych oslonach termoizolacyjnych.Skuteczna emisyjnosc wneki stozkqwej przy dyfuzyjnym rozpraszaniu na powierzchni wyraza sie wzorem: E = 1 — p • sin<£ gdzie: E — wspólczynnik emisyjnosci skutecznej p — wspólczynnik odbicia powierzchni wewnetrznej wneki ^ — kat rozwarcia stozka Wysokie wartosci emisyjnosci skutecznej uzyskuje sie przy malych wartosciach kata rozwarcia stozka, najczesciej rzedu kilkunastu stopni. Powoduje to znaczne wydluzenie poosiowego wymiaru wneki promieniu¬ jacej^ zatem i calego urzadzenia w stosunku do srednicy otworu promieniujacego. Kolejna wada wneki stozko¬ wej sa trudnosci w uzyskaniu dobrej izolacji termicznej otworu wylotowego oraz nierównomierny rozklad wzdluzny skrosnej rezystancji termicznej materialu wneki.Istota wynalazku. Stozkowa wneka promieniujaca wedlug wynalazku zawiera co najmniej trzy promienni¬ ki, z których dwa promienniki krancowe tylny i przedni maja rózne katy rozwarcia, zas promienniki srodkowe posiadaja zalozona wartosc rózna od zera kata rozwarcia stozka wneki promieniujacej, przy czym promienniki krancowe tylny i przedni maja wieksza wartosc kata rozwarcia od wartosci zalozonej promienników srodkowych2 119033 i sa polaczone wspólosiowo z promiennikami srodkowymi tak, ze promiennik tylny ma kierunek zbieznosci zgodny z promiennikami srodkowymi, zas promiennik przedni ma odwrócony kierunek zbieznosci w stosunku do promienników srodkowych i tylnego. Ponadto stozkowa wneka promieniujaca zawiera kompensacyjne uzwojenie grzejne usytuowane wspólosiowo w prowadnicy termopary zasilane ze wspólnego z uzwojeniami grzejnymi zródla mocy grzejnej.Korzystne jest jesli promienniki sa laczone pomiedzy soba przy róznicy temperatury dwóch laczonych promienników wiekszej od 500 deg i ujemnej róznicy srednic dwóch laczonych elementów promienników.Korzystne skutki techniczne wynalazku. Zgodnie z wynalazkiem zestaw promienników srodkowego i tylne¬ go umozliwia znaczne skrócenie dlugosci poosiowej stozkowej wneki promieniujacej, przy czym w tym zestawie role tylnego promiennika spelnia odrebny promiennik o wiekszym kacie rozwarcia a zatem mniejszej dlugosci.Srednica wylotu promiennika tylnego jest wieksza od srednicy wlotu promiennika srodkowego, dzieki czemu powierzchnia wewnetrzna promiennika tylnego jest nie mniejsza od powierzchni wewnetrznej zastapionej tylnej czesci promiennika jednostozkowego.Ponadto w takiej wnece nie wystepuja przegrody cienkoscienne charakteryzujace sie niekorzystnie duzym gradientem temperatury.Zestaw promiennika srodkowego i przedniego umozliwia sprowadzenie do minimum gradientów temperatu¬ ry wystepujacych w czesci wylotowej promienników, bez wprowadzenia do ukladu promieniowania elementów o niekontrolowanych wlasciwosciach emisyjnych.Umieszczenie, kompensacyjnego uzwojenia grzejnego w prowadnicy termopary zasilanego ze wspólnego z uzwojeniami grzejnymi zródla mocy grzejnej, kompensuje w sposób kontrolowany nadmiarowy strumien strat ciepla plynacy poprzez rdzen prowadnicy i ujednolica temperature spoiny termopary z temperatura roboczej czesci wneki z niedokladnoscia mniejsza od jednego kelwina w calym roboczym zakresie temperatury. * Ponadto dzieki zastosowaniu wielostozkowej wneki promieniujacej zmniejszono nierównomiernosc rozkla¬ du wzdluznego skrosnej rezystancji termicznej materialu wneki.Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia stozkowa wneke promieniujaca w przekroju osiowym.Przyklad wykonania. Stozkowa wneka promieniujaca sklada sie z promiennika 1 srodkowego, tylnego 2 i przedniego 3. Promienniki 1, 2, 3 sa polaczone ze soba wspólosiowo wykorzystujac zjawisko skurczu termicznego, które polega na tym, ze laczone cylindryczne elementy la i 3a promienników 1 i 3 przed polacze¬ niem sa wstepnie ogrzewane, zas cylindryczne elementy Ib i 2b promienników 1 i 2 sa wstepnie chlodzone. Po dokonaniu polaczenia wneka promieniujaca stanowi monolit o bardzo malych rezystancjach cieplnych obszarów zlaczy.Kat ipx rozwarcia stozka promiennika 1 srodkowego jest katem zalozonym wneki promieniujacej i od jego wartosci, a takze od wartosci wspólczynnika odbicia p powierzchni wewnetrznej wneki zgodnie z zaleznoscia: E = 1 — p • sirup zalezy wspólczynnik emisyjnosci skutecznej wneki.Kat ^2 rozwarcia stozka i srednica D2 otworu wylotowego promiennika 2 tylnego sa wieksze od kata zalozonego i srednicy Dr otworu wlotowego promiennika 1 srodkowego, oraz promiennik 2 ma kierunek zbieznosci zgodny z promiennikiem 1 srodkowym.Zastosowanie promiennika 3 przedniego o kacie ^? rozwarcia stozka i srednicy D3 otworu wylotowego, który ma odwrócony kierunek zbieznosci w stosunku do promiennika 1 srodkowego i tylnego 2, sprowadza do minimum wystepujacy w czesci wylotowej wneki promieniujacej gradienttemperatury. i Wzgledny dobór katów nych na przestrzeni wneki.Kompensacyjne uzwojenie 4 grzejne umieszczone jest wspólosiowo w prowadnicy termopary, zas uzwoje¬ nia 5 grzejne dostosowane swoja moca do rezystancji termicznych obszarów wneki promieniujacej usytuowane sa na obwodzie zewnetrznym tej wneki, przy czym uzwojenia 4 i 5 zasilane sa ze wspólnego zródla mocy grzejnej.Stozkowa wneka promieniujaca dziala w sposób nizej opisany. Uzwojenia grzejne zasilane sa z sieci pradu przemiennego poprzez uklad regulacyjny automatycznie ustalajacy temperature pracy, w wyniku czego stozkowa wneka emituje promieniowanie termiczne. W tych warunkach otwór D3 wylotowy jest plaskim zródlem promie¬ niowania o rozkladzie widmowym bliskim do rozkladu widmowego ciala doskonale czarnego. Moc tego promie¬ niowania jest przeliczana w oparciu o temperature wneki i powierzchnie otworu D3 wylotowego.119033 3 Zastrzezenia patentowe 1. Stozkowa wneka promieniujaca wzorca promieniowania termicznego zawierajaca promiennik oraz uzwo¬ jenie grzejne i prowadnice termopary, znamienna tym, ze zawiera co najmniej trzy promienniki (1,2,3), z których dwa promienniki krancowe, tylny (2) i przedni (3) maja rózne katy rozwarcia, zas promienniki (1) srodkowe posiadaja zalozona wartosc rózna od zera kata rozwarcia stozka wneki promieniujacej, przy czym promienniki krancowe tylny (2) i przedni (3) maja wieksza wartosc kata rozwarcia od wartosci zalozonej pro¬ mienników (1) srodkowych i sa polaczone wspólosiowo z promiennikami (1) srodkowymi tak, ze promiennik tylny (2) ma kierunek zbieznosci zgodny z promiennikami (1) srodkowymi, zas promiennik przedni (3) ma odwrócony kierunek zbieznosci w stosunku do promienników (1) srodkowych i tylnego (2), ponadto stozkowa wneka promieniujaca zawiera kompensacyjne uzwojenie (4) grzejne usytuowane wspólosiowo w prowadnicy termopary, zasilane ze wspólnego z uzwojeniami (5) grzejnymi zródla mocy grzejnej. 2. Wneka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze promienniki (1, 2, 3) sa laczone pomiedzy soba przy róznicy temperatur dwóch laczonych promienników wiekszej od 500 deg i ujemnej róznicy srednic dwóch laczonych elementów (la) i (2b) oraz (Ib) i (3a) promienników (1, 2, 3). PL