RU204511U1 - Heat flux density measuring device - Google Patents

Heat flux density measuring device Download PDF

Info

Publication number
RU204511U1
RU204511U1 RU2021103464U RU2021103464U RU204511U1 RU 204511 U1 RU204511 U1 RU 204511U1 RU 2021103464 U RU2021103464 U RU 2021103464U RU 2021103464 U RU2021103464 U RU 2021103464U RU 204511 U1 RU204511 U1 RU 204511U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
flux density
cuff
heat flux
flow sensors
Prior art date
Application number
RU2021103464U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эльвира Раисовна Базукова
Юрий Витальевич Ваньков
Сергей Олегович Гапоненко
Айрат Рифкатович Загретдинов
Евгения Вячеславовна Измайлова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет» filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»
Priority to RU2021103464U priority Critical patent/RU204511U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204511U1 publication Critical patent/RU204511U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Полезная модель устройства относится к средствам для измерений количества теплоты и может быть использована для измерения плотности теплового потока на трубопроводах, изолированных волокнистыми теплоизоляционными материалами различной плотности.Технический результат предлагаемой полезной модели - повышение точности измерения удельных линейных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов, выполненную из волокнистых теплоизоляционных материалов различной плотности.Технический результат достигается тем, что устройство для измерения плотности теплового потока содержит преобразователь плотности теплового потока, выполненный с возможностью передачи сигнала на аналого-цифровой преобразователь и персональный компьютер, нагнетатель воздуха, манометр, согласно предлагаемой полезной модели, преобразователь плотности теплового потока выполнен в виде компрессионной манжеты, с внутренней стороны которой закреплены датчики теплового потока, основанные на методе дополнительной стенки, при этом компрессионная манжета представляет собой текстильную оболочку с вшитой внутрь пневмокамерой, соединенной пневмотрубками с манометром и с нагнетателем воздуха.Датчики теплового потока расположены по всей длине манжеты. Количество датчиков зависит от диаметра исследуемого теплоизолированного объекта цилиндрической формы. С помощью нагнетателя в пневмокамеру манжеты нагнетается воздух, тем самым обеспечивая плотность прижатия датчиков теплового потока по всей длине окружности обследуемого теплоизолированного трубопровода. Создаваемое давление в пневмокамере, определяющее силу прижатия датчиков теплового потока к поверхности, в зависимости от плотности изоляционного материала, регулируется с помощью манометра.The utility model of the device refers to the means for measuring the amount of heat and can be used to measure the heat flux density on pipelines insulated with fibrous heat-insulating materials of various densities. The technical result of the proposed utility model is to increase the accuracy of measuring specific linear heat losses through thermal insulation of pipelines made of fibrous heat-insulating materials of various densities. The technical result is achieved by the fact that the device for measuring the heat flux density contains a heat flux density converter, made with the possibility of transmitting a signal to an analog-to-digital converter and a personal computer, an air blower, a pressure gauge, according to the proposed utility model, a heat flux density converter flow is made in the form of a compression cuff, on the inner side of which heat flow sensors are fixed, based on the additional wall method, while m compression cuff is a textile cuff with a sewn inside pneumatic chamber connected by pneumatic tubes with a pressure gauge and an air blower. Heat flow sensors are located along the entire length of the cuff. The number of sensors depends on the diameter of the investigated thermally insulated cylindrical object. With the help of a blower, air is injected into the cuff pneumatic chamber, thereby ensuring the density of pressing the heat flow sensors along the entire circumference of the inspected heat-insulated pipeline. The pressure created in the pneumatic chamber, which determines the pressing force of the heat flow sensors to the surface, depending on the density of the insulating material, is regulated using a manometer.

Description

Полезная модель устройства относится к средствам для измерений количества теплоты и может быть использована для измерения плотности теплового потока на трубопроводах, изолированных волокнистыми теплоизоляционными материалами различной плотности.The useful model of the device refers to the means for measuring the amount of heat and can be used to measure the heat flux density on pipelines insulated with fibrous heat-insulating materials of various densities.

Уровень техникиState of the art

Известно устройство аналогичного назначения, прибор ИТП-МГ 4.03 «Поток». Для измерения плотности теплового потока к прибору подключаются датчики теплового потока. Датчики теплового потока, в основе работы которых лежит метод дополнительной стенки, представляющие собой элемент плоской цилиндрической, сферической или иной оболочки, расположенный меньшим размером нормально к поверхности. Датчик теплового потока генерирует электрический сигнал, по которому судят о значениях плотности теплового потока [1-3].Known device for a similar purpose, the device ITP-MG 4.03 "Stream". To measure the heat flux density, heat flux sensors are connected to the device. Heat flow sensors based on the additional wall method, which are an element of a flat cylindrical, spherical or other shell, located with a smaller size normal to the surface. The heat flow sensor generates an electrical signal, which is used to judge the values of the heat flow density [1-3].

Недостатком аналога является сложность крепления датчиков теплового потока типа «дополнительной стенки» к поверхности материала цилиндрической стенки, тепловые потери через которую необходимо определить. Для точности измерений датчик теплового потока типа «дополнительной стенки» должен плотно прижиматься к поверхности. При этом если в качестве теплоизоляционного материала для изоляции трубопроводов используется волокнистая тепловая изоляция, то при креплении датчика теплового потока к поверхности изоляционного материала необходимо учитывать плотность материала, чтобы избежать механических повреждений или изменения плотности материала в месте крепления датчика. Величина теплового потока через волокнистые изоляционные материалы зависит от плотности материала, поэтому для точности определения величины теплового потока, необходимо регулировать силу прижатия датчика к поверхности, обеспечивая плотность контакта датчика и исследуемой поверхности, но при этом, не допуская уплотнения материала в месте крепления датчика.The disadvantage of the analogue is the complexity of fixing heat flow sensors of the "additional wall" type to the surface of the material of the cylindrical wall, through which heat losses must be determined. For accurate measurements, the heat flow sensor of the "additional wall" type must be tightly pressed against the surface. At the same time, if fibrous thermal insulation is used as a heat-insulating material for insulating pipelines, then when attaching the heat flow sensor to the surface of the insulating material, it is necessary to take into account the density of the material in order to avoid mechanical damage or changes in the density of the material at the point of attachment of the sensor. The magnitude of the heat flux through the fibrous insulating materials depends on the density of the material, therefore, to accurately determine the magnitude of the heat flux, it is necessary to regulate the force of pressing the sensor to the surface, ensuring the tightness of the contact between the sensor and the surface under study, but at the same time, preventing the material from compaction at the place of the sensor attachment.

Технический результат предлагаемой полезной модели - повышение точности измерения удельных линейных тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов, выполненную из волокнистых теплоизоляционных материалов различной плотности.The technical result of the proposed utility model is to improve the accuracy of measuring specific linear heat losses through thermal insulation of pipelines made of fibrous thermal insulation materials of various densities.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения плотности теплового потока содержит преобразователь плотности теплового потока, выполненный с возможностью передачи сигнала на аналого-цифровой преобразователь и персональный компьютер, нагнетатель воздуха, манометр, согласно предлагаемой полезной модели, преобразователь плотности теплового потока выполнен в виде компрессионной манжеты, с внутренней стороны которой закреплены датчики теплового потока, основанные на методе дополнительной стенки, при этом компрессионная манжета представляет собой текстильную оболочку с вшитой внутрь пневмокамерой, соединенной пневмотрубками с манометром и с нагнетателем воздуха.The technical result is achieved in that the device for measuring the heat flux density contains a heat flux density converter configured to transmit a signal to an analog-to-digital converter and a personal computer, an air blower, a pressure gauge, according to the proposed utility model, the heat flux density converter is made in the form of a compression cuff, on the inside of which heat flow sensors are fixed, based on the additional wall method, while the compression cuff is a textile cuff with a pneumatic chamber sewn inside, connected by pneumatic tubes to a pressure gauge and an air blower.

Датчики теплового потока расположены по всей длине манжеты. Количество датчиков зависит от диаметра исследуемого теплоизолированного объекта цилиндрической формы. С помощью нагнетателя в пневмокамеру манжеты нагнетается воздух, тем самым обеспечивая плотность прижатия датчиков теплового потока по всей длине окружности обследуемого теплоизолированного трубопровода. Создаваемое давление в пневмокамере, определяющее силу прижатия датчиков теплового потока к поверхности, в зависимости от плотности изоляционного материала, регулируется с помощью манометра.Heat flow sensors are located along the entire length of the cuff. The number of sensors depends on the diameter of the investigated thermally insulated cylindrical object. With the help of a blower, air is injected into the cuff pneumatic chamber, thereby ensuring the density of pressing the heat flow sensors along the entire circumference of the inspected heat-insulated pipeline. The pressure created in the pneumatic chamber, which determines the pressing force of the heat flow sensors to the surface, depending on the density of the insulating material, is regulated using a manometer.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 - расположение устройства для измерения плотности теплового потока на обследуемом трубопроводе в тепловой изоляции;in fig. 1 - location of the device for measuring the heat flux density on the inspected pipeline in thermal insulation;

на фиг. 2 - общий вид устройства для измерения плотности теплового потока.in fig. 2 is a general view of a device for measuring heat flux density.

На фигурах цифрами обозначены:In the figures, the numbers indicate:

1 - Датчики теплового потока;1 - Heat flow sensors;

2 - Компрессионная манжета;2 - Compression cuff;

3 - Пневмокамера;3 - Pneumatic chamber;

4 - Пневмотрубки;4 - Pneumatic tubes;

5 - Манометр;5 - Manometer;

6 - Нагнетатель воздуха;6 - Air blower;

7 - Электрические провода;7 - Electric wires;

8 - Аналого-цифровой преобразователь;8 - Analog-to-digital converter;

9 - Персональный компьютер (ПК);9 - Personal computer (PC);

10 - Кольцо для крепления;10 - Ring for fastening;

11 - Трубопроводов;11 - Pipelines;

12 - Теплоизоляционный материал.12 - Thermal insulation material.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На трубопровод 11 (фиг. 1), изолированный теплоизоляционным материалом 12, тепловые потери через который необходимо определить, надевается манжета 2. Манжета закрепляется с помощью металлического кольца для крепления 10 (фиг. 2). На внутренней части манжеты расположены датчики теплового потока 1 (фиг. 2). С помощью нагнетателя 6 в пневмокамеру 3 компрессионной манжеты 2 нагнетается воздух через пневмотрубку 4. Требуемое давление в пневмокамере контролируется с помощью манометра 5, соединенного с компрессионной манжетой 2 с помощью пневмотрубок 4. Давление в пневмокамере выбирается таким, чтобы обеспечить плотное прижатие датчиков теплового потока к поверхности теплоизолированного трубопровода, но при этом не допустить механических повреждений или изменения плотности материала в месте установки манжеты. Датчики теплового потока выполнены с возможностью передачи аналогового сигнала на аналого-цифровой преобразователь 8 и персональный компьютер 9. АЦП считывает сигнал с датчиков и преобразовывает его из аналогового в цифровой. Сигнал обрабатывается, значения величины плотности теплового потока выводятся на экран ПК 9.On the pipeline 11 (Fig. 1), insulated with heat-insulating material 12, the heat losses through which must be determined, a cuff 2 is put on. The cuff is fixed with a metal ring for fastening 10 (Fig. 2). Heat flow sensors 1 (Fig. 2) are located on the inner part of the cuff. With the help of a blower 6, air is injected into the pneumatic chamber 3 of the compression cuff 2 through the pneumatic tube 4. The required pressure in the pneumatic chamber is controlled using a pressure gauge 5 connected to the compression cuff 2 using pneumatic tubes 4. The pressure in the pneumatic chamber is selected so as to ensure tight pressing of the heat flow sensors to surface of the heat-insulated pipeline, but at the same time prevent mechanical damage or changes in the density of the material at the cuff installation site. Heat flow sensors are made with the possibility of transmitting an analog signal to an analog-to-digital converter 8 and a personal computer 9. The ADC reads the signal from the sensors and converts it from analog to digital. The signal is processed, the values of the heat flux density are displayed on the PC screen 9.

Источники информацииInformation sources

1. ГОСТ 25380-2014 Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции. - М.: Стандартинформ, 2015. - 14 с.1. GOST 25380-2014 Buildings and structures. A method for measuring the density of heat fluxes passing through the building envelope. - M .: Standartinform, 2015 .-- 14 p.

2. ГОСТ 26263-84 Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 9 с.2. GOST 26263-84 Soils. Method for laboratory determination of thermal conductivity of frozen soils. - M .: Publishing house of standards, 1985 .-- 9 p.

3. Геращенко О.А. Основы теплометрии. Изд-во «Наукова думка», Киев, 1971.3. Gerashchenko O.A. Basics of heat metering. Publishing house "Naukova Dumka", Kiev, 1971.

Claims (2)

1. Устройство для измерения плотности теплового потока, содержащее преобразователь плотности теплового потока, выполненный с возможностью передачи сигнала на аналого-цифровой преобразователь и персональный компьютер, нагнетатель воздуха, манометр, отличающееся тем, что преобразователь плотности теплового потока выполнен в виде компрессионной манжеты, с внутренней стороны которой закреплены датчики теплового потока, основанные на методе дополнительной стенки.1. A device for measuring heat flux density, containing a heat flux density converter, configured to transmit a signal to an analog-to-digital converter and a personal computer, an air blower, a pressure gauge, characterized in that the heat flux density converter is made in the form of a compression cuff, with an internal the sides of which are fixed heat flow sensors based on the additional wall method. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что компрессионная манжета представляет собой текстильную оболочку с вшитой внутрь пневмокамерой, соединенной пневмотрубками с манометром и с нагнетателем воздуха. 2. The device according to claim 1, characterized in that the compression cuff is a textile shell with a pneumatic chamber sewn inside, connected by pneumatic tubes to a pressure gauge and to an air blower.
RU2021103464U 2021-02-12 2021-02-12 Heat flux density measuring device RU204511U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021103464U RU204511U1 (en) 2021-02-12 2021-02-12 Heat flux density measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021103464U RU204511U1 (en) 2021-02-12 2021-02-12 Heat flux density measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204511U1 true RU204511U1 (en) 2021-05-28

Family

ID=76313812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021103464U RU204511U1 (en) 2021-02-12 2021-02-12 Heat flux density measuring device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204511U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU800714A1 (en) * 1978-01-13 1981-01-30 Предприятие П/Я А-3759 Heat flux detector
US4607961A (en) * 1983-12-02 1986-08-26 University Of Waterloo Heat flux meter
RU2008635C1 (en) * 1989-01-09 1994-02-28 Александров Александр Евгеньевич Heat flow transducer
RU146848U1 (en) * 2014-04-15 2014-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" HEAT FLOW METER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU800714A1 (en) * 1978-01-13 1981-01-30 Предприятие П/Я А-3759 Heat flux detector
US4607961A (en) * 1983-12-02 1986-08-26 University Of Waterloo Heat flux meter
RU2008635C1 (en) * 1989-01-09 1994-02-28 Александров Александр Евгеньевич Heat flow transducer
RU146848U1 (en) * 2014-04-15 2014-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" HEAT FLOW METER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104062034B (en) A kind of based on the thermometric contactless tube side fluid thermometry of pipeline outer wall
CN202305097U (en) Fiber bragg grating pressure sensor with temperature compensation function
GB1405633A (en) Fuel element end cap for leak determination
CN205808308U (en) A kind of device of quick detection tunnel surrounding internal displacement
RU204511U1 (en) Heat flux density measuring device
US2604787A (en) Acoustic manometer
FR2444935A1 (en) DYNAMIC GAS PRESSURE MEASURING DEVICE
CN104075829B (en) A kind of new type vibration wire concrete pressure cell
CN103575450B (en) Liquid pressure measurement diaphragm closure means, mechanical indicating pointer tensimeter and pressure unit
US3496771A (en) Mass flow measuring device for a gaseous medium
JPS5578231A (en) Gas density measuring unit
CN210571154U (en) Elastic sheet contact type pressure transmitter
GB1362631A (en) Apparatus for determining thermal stress in the shaft of a steam or gas turbine
CN209559343U (en) A kind of pyrostat
CN202101805U (en) Straight-through type fluid pressure gauge
CN219798563U (en) Two-wire Pt100 temperature sensor for traction motor
CN209197975U (en) A kind of high-precision pressure gauge based on thermal insulation principle
CN210154707U (en) Bury ground gas pipeline with accurate type temperature measuring device
CN116908403A (en) Unsaturated soil expansion and ventilation characteristic measurement system and method under temperature control condition
CN111413003B (en) Sound velocity nozzle pipe wall thermal field distribution measuring system
RU69239U1 (en) DEVICE FOR MEASURING SURFACE SURFACE TEMPERATURE
CN2166433Y (en) Thermal loading measuring probe for water cooling system of blast furnace
RU2657319C1 (en) Method of experimental determination of non-uniformity of temperature fields of gas flow of thermally insulated high-pressure pipeline and temperature sensor
JP3022618B2 (en) Fluid pressure detector, flow rate measuring method, flow rate measuring method
SU420896A1 (en) PRESSURE METER