RU146848U1

RU146848U1 - HEAT FLOW METER

Info

Publication number: RU146848U1
Application number: RU2014115067/28U
Authority: RU
Inventors: Павел Николаевич Муреев; Юрий Семенович Андрианов; Виталий Геннадьевич Котлов; Петр Петрович Павлов; Валерий Николаевич Куприянов; Борис Геннадьевич Герасимов; Константин Павлович Муреев; Андрей Владимирович Иванов
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2014-10-20

Abstract

Измеритель тепловых потоков, включающий паронитовую пластину, которая с обеих сторон имеет пазы, определяющие ее рабочую зону, в каждом из пазов расположены термопары, отличающийся тем, что термопары размещены по три ряда хромель - капель, пересекающие толщину пластины в рабочей зоне, располагаясь поочередно с одной и другой ее стороны, концы термопар соединены рабочими спаями, образуя последовательно соединенную цепь, к концам образовавшейся цепи присоединены клеммы хромель - капель, к пластине с обеих сторон приклеены защитные паронитовые пластины, меньшие по толщине.A heat flow meter, including a paronite plate, which has grooves on both sides that define its working area, thermocouples are located in each of the grooves, characterized in that the thermocouples are arranged in three rows of chromel - drops that intersect the plate thickness in the working area, located alternately with on one and the other side, the ends of the thermocouples are connected by working junctions, forming a series-connected circuit, chromel - drops terminals are connected to the ends of the formed chain, protective paronito are glued to the plate on both sides thinner plates.

Description

Полезная модель относится к тепловым испытаниям, в частности для измерения величины теплового потока, проходящего через наружные ограждения здания в натурных условиях.The utility model relates to thermal tests, in particular for measuring the magnitude of the heat flux passing through the external fencing of a building in natural conditions.

В практике теплотехнических исследований ограждающих конструкций используют измерения величин тепловых потоков, проходящих через них, что позволяет определить теплозащитные свойства обследуемых ограждений.In the practice of thermal engineering studies of enclosing structures, measurements of the values of heat fluxes passing through them are used, which makes it possible to determine the heat-shielding properties of the examined enclosures.

Необходимость измерения тепловых потоков возникает при определении сопротивления теплопередачи.The need to measure heat fluxes arises when determining the heat transfer resistance.

R - сопротивление теплопередачи;R is the heat transfer resistance;

t₁ и t₂ - температура на внутренней и наружной поверхностях исследуемого ограждения;t ₁ and t ₂ - temperature on the inner and outer surfaces of the studied fencing;

Q - измеренный тепловой поток.Q is the measured heat flux.

Для измерения тепловых потоков применяют измерители тепловых потоков (тепломеры), основанные на принципе дополнительной стенки. Измерители тепловых потоков, устроенные по этому принципу состоят из трех пластин: двух защитных дисков с наружных сторон и средней рабочей пластины, на которой установлены термопары по двойной архимедовой спирали.To measure heat fluxes, heat flow meters (heat meters) are used, based on the principle of an additional wall. Heat flow meters arranged according to this principle consist of three plates: two protective disks on the outside and a middle working plate, on which thermocouples are mounted in a double Archimedean spiral.

По принципу дополнительной стенки устроены тепломеры З.З. Альперовича и тепломеры типа ИТП-2 конструкции ОРГЭС, а также ИТП-12. Специализированный измеритель теплового потока ИТП-12 выполнен в виде портативного переносного прибора, состоящего из преобразователя теплового потока и устройства для измерения и преобразования термо-ЭДС в цифровой сигнал, градуированного в Вт/м2.According to the principle of an additional wall, heat meters Z.Z. Alperovich and heat meters of the ITP-2 type designed by ORGES, as well as ITP-12. The specialized heat flow meter ITP-12 is made in the form of a portable portable device consisting of a heat flow transducer and a device for measuring and converting thermo-EMF into a digital signal graduated in W / m2.

Известный в практике тепломер З.З. Альперовича, представляющий собой резиновый диск диаметром 300 мм, в рабочей зоне смонтирована батарея из 700…800 термопар, расположенных по двойной архимедовой спирали. Недостатком данного прибора является его недолговечность. Во время испытания его приклеивают к панелям пластилином, цементом или гипсом, а по окончании работ - снимают. При отклеивании из-за мягкой резиновой основы он изгибается, находящиеся внутри термопары часто обрываются и тепломер выходит из строя. Кроме того, он имеет 510 спаев термопар, соединенных последовательно, и развивает ЭДС около нескольких десятков милливольт, поэтому для круглосуточной записи тепловых потоков требуется специальный самопишущий потенциометр.Well-known in practice heat meter Z.Z. Alperovich, which is a rubber disk with a diameter of 300 mm, a battery of 700 ... 800 thermocouples arranged in a double Archimedean spiral is mounted in the working area. The disadvantage of this device is its fragility. During the test, it is glued to the panels with plasticine, cement or gypsum, and at the end of the work, they are removed. When peeling off, it bends due to the soft rubber base, the thermocouples inside often break off and the heat meter fails. In addition, it has 510 thermocouple junctions connected in series, and develops an EMF of about several tens of millivolts, so a special recording potentiometer is required for round-the-clock recording of heat flows.

Наиболее близким техническим решением является тепломер НИИМосстроя. Данный прибор представляет собой паронитовую 5 мм пластину размером 150×150 мм с пазами, в которых размещаются 100 соединенных последовательно медь-константовых термопар. Они расположены в центральной части пластины, по 50 спаев с каждой стороны. К крайним термопарам припаяны выходящие наружу провода, с помощью которых тепломер подключается к самопишущему устройству. Площадь пластины, занятая термопарами, называется рабочей частью, а окружающая ее - охранным кольцом, ширина которого - 50 мм. Во избежание обрывов с обеих сторон пластины наклеиваются тонкие паронитовые листы толщиной 1,5 мм.The closest technical solution is the heat meter NIIMosstroy. This device is a paronite 5 mm plate with a size of 150 × 150 mm with grooves in which 100 copper-constant thermocouples connected in series are placed. They are located in the central part of the plate, with 50 junctions on each side. Outgoing wires are soldered to the extreme thermocouples, with the help of which the heat meter is connected to a recording device. The plate area occupied by thermocouples is called the working part, and the surrounding area is called a guard ring, the width of which is 50 mm. To avoid breaks, thin paronite sheets with a thickness of 1.5 mm are glued on both sides of the plate.

Недостатком применяемого тепломера является ограничение количества термопар, размещенных в рабочей зоне, вследствие чего мы получаем небольшие значения ЭДС вырабатываемыми термопарами, что требует использования специальных потенциометров.The disadvantage of the used heat meter is the limitation of the number of thermocouples placed in the working area, as a result of which we obtain small values of the emf generated by the thermocouples, which requires the use of special potentiometers.

Техническим результатом является повышение термо-ЭДС за счет увеличения количества термопар в рабочей зоне, не меняя при этом размеры паронитовой пластины.The technical result is to increase the thermo-EMF by increasing the number of thermocouples in the working area, without changing the size of the paronite plate.

Технический результат достигается тем, что измеритель тепловых потоков, включающий паронитовую пластину, которая с обеих сторон имеет пазы, определяющие ее рабочую зону, в каждом из пазов расположены термопары. Согласно полезной модели термопары размещены по три ряда хромель-капель, пересекающие толщину пластины в рабочей зоне, располагаясь поочередно с одной и другой ее стороны, концы термопар соединены рабочими спаями, образуя последовательно соединенную цепь, к концам образовавшейся цепи присоединены клеммы хромель-капель, к пластине с обеих сторон приклеены защитные паронитовые пластины меньшие по толщине.The technical result is achieved by the fact that the heat flow meter, including a paronite plate, which has grooves on both sides that define its working area, has thermocouples in each of the grooves. According to the utility model of the thermocouple, three rows of chromel drops are placed, intersecting the plate thickness in the working area, located alternately on one and the other side thereof, the ends of the thermocouples are connected by working junctions, forming a series-connected circuit, the terminals of the chromel drops are connected to the ends of the formed chain, to the plate on both sides is glued protective paronite plate smaller in thickness.

Полезная модель поясняется чертежом.The utility model is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 изображена схема электрической цепи (хромель-капель), на фиг .2 показан измеритель тепловых потоков с трехрядным расположением термопар в рабочей зоне.In FIG. 1 shows a diagram of an electric circuit (chromel droplets), Fig. 2 shows a heat flow meter with a three-row arrangement of thermocouples in the working area.

1 - рабочий спай термопар; 2 - термопары ХК (хромель-капель); 3 - клеммы; 4 - паронитовая пластина; 5 - защитные паронитовые пластины; 6 - пазы в паронитовой пластине, определяющие рабочую зону; 7 - рабочая зона с термопарами.1 - working junction of thermocouples; 2 - HC thermocouples (chromel drops); 3 - terminals; 4 - paronite plate; 5 - protective paronite plates; 6 - grooves in the paronite plate, defining the working area; 7 - working area with thermocouples.

Рабочая зона паронитовой пластины разбивается на три ряда, в которых размещены 200 термопар. Термопары, расположенные в рабочей зоне паронитовой пластины и соединенные последовательно, при прохождении теплового потока вырабатывают термо-ЭДС. К концам образовавшейся цепи присоединены клеммы хромель-капель, которые располагаются в нижней части пластины, и на которые поступают значения термо-ЭДС.The working area of the paronite plate is divided into three rows, in which 200 thermocouples are placed. Thermocouples located in the working area of the paronite plate and connected in series produce thermal emf when the heat flux passes. The ends of the formed chain are connected to the terminals of chromel drops, which are located in the lower part of the plate, and to which the thermo-EMF values are applied.

Величина теплового потока определяется по формулеThe heat flux value is determined by the formula

Q=k·e,Q = k

где: e - величина измеренной термо-ЭДС;where: e is the value of the measured thermo-EMF;

k - тарировочный коэффициент измерителя тепловых потоков, определяемый при помощи другого тепломера, характеристика которого заранее известна.k is the calibration coefficient of the heat flow meter, determined using another heat meter, the characteristic of which is known in advance.

Claims

A heat flow meter, including a paronite plate, which has grooves on both sides that define its working area, thermocouples are located in each of the grooves, characterized in that the thermocouples are arranged in three rows of chromel - drops that intersect the plate thickness in the working area, located alternately with on one and the other side, the ends of the thermocouples are connected by working junctions, forming a series-connected circuit, chromel - drops terminals are connected to the ends of the formed chain, protective paronito are glued to the plate on both sides thinner plates.