RU28771U1 - Датчик теплового потока - Google Patents
Датчик теплового потокаInfo
- Publication number
- RU28771U1 RU28771U1 RU2002124912/20U RU2002124912U RU28771U1 RU 28771 U1 RU28771 U1 RU 28771U1 RU 2002124912/20 U RU2002124912/20 U RU 2002124912/20U RU 2002124912 U RU2002124912 U RU 2002124912U RU 28771 U1 RU28771 U1 RU 28771U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- sensor
- contact surface
- flow sensor
- heat flow
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
,.„„.....„... , , ..,.„.-....-, «IIМПК7 G OIK 17/08, 17/20
Датчик теплового потока
Полезная модель относится к теплотехнике, в частности к устройствам для измерения тепловых потоков и может найти применение в та1сих областях техники как тепловые сети зданий, теплопроводы отопительных систем, бытовая техника, связанная с процессом теплообмена при температурах нагрева до 150°С, научных экспериментах.
Известен датчик теплового потока, содержащий теплопроводную мембрану, установленную на торце теплопроводной гильзы, датчик разности температур между центром мембраны и местом соединения мембраны с гильзой, расположенный с внутренней стороны мембраны, в котором на внутренней стороне гильзы под мембраной с зазором закреплен колпачок из теплопроводного материала, выполненный в виде стакана, с установленным в нем со стороны мембраны вкладышем из теплоизоляционного материала (см. авторское свидетельство СССР № 1509635 «Датчик теплового потока, МКИ4 G 01К 17/06, опубликованное 23.03.89).
Недостатком известного датчика теплового потока является сложность конструктивного исполнения в связи с необходимостью точного выбора толщины стенки колпачка в зависимости от теплофизических характеристик материала и эффективного теплового контакта в месте сопряжения с гильзой, точного выбора толщины самого колпачка, а также местоположения посадочных поясков (место контакта колпачка с гильзой) в зависимости от теплопроводности и теплового баланса, исходя из условия соблюдения определенного перепада температуры между основанием мембраны и центральной частью колпачка.
Использование известного датчика оправданно для измерения тепловых потоков в диапазоне температур 300-2000°С, а для измерения тепловых потоков до 150°С нецелесообразно в связи с тепловой инерционностью и сложностью конструкции.
Наиболее близким по совокупности сзтцественных признаков является датчик теплового потока, содержащий теплоотвод (теплоприемник), тепловоспринимающий (термочувствительный) элемент с плоской приемной площадкой (контактной
поверхностью), вьшолненныи в виде полого тела вращения из электропроводящ материала с низкой теплопроводностью и соединенный с периферийной частью торца теплоотвода, дифференциальную термопару, образуемзто тепловоспринимающим элементом, теплоотводом и двумя токовыводами, один из которых соединен с центром приемной площадки, другой - с теплоотводом (см. авторское свидетельство СССР № 800714 «Датчик теплового потока, МКИЗ, G OIK 17/20, опубликованное 30.01.81).
в известном датчике с плоской приемной площадкой, занимающей весь торец теплоприемника, основньш способом теплообмена между теплоотдающей поверхностью и окружающей средой зголяется теплопроводность, что приводит к значительному искажению физической картины теплового процесса и процесса распределения плотности теплового потока на исследуемой поверхности, обусловленных разными теплофизическими свойствами и коэффициентами теплопроводности материалов тепловоспринимающего элемента и исследуемой поверхности, что вызьшает тепловую инерционность датчика и искажение показаний величины теплового потока.
Кроме того, возможно рассеяние тепла в перпендикулярном потоку направлении, что также искажает показания измерений датчика.
Таким образом, недостатком известного датчика является его тепловая инерционность и низкая точность измерения тепловых потоков, что затрудняет его использование в нестационарных режимах, а также при измерении тепловых потоков небольшой интенсивности.
Технический результат заявляемой полезной модели предусматривает повьппение точности измерения теплового потока и уменьшение тепловой инерционности датчика.
Технический результат достигается тем, что в датчике теплового потока, содержащем теплоприемник, выполненный в виде полого цилиндра, термочувствительный элемент с плоской контактной поверхностью, выполненный в виде тела вращения и соединенный с торцом теплоприемника, и дифференциальную термопару, согласно полезной модели, теплоприемник выполнен тонкостенным из теплоизоляционного материала, а плоская контактная поверхность термочувствительного элемента выполнена в виде кольца из теплопроводного материала, дифференциальная термопара выполнена из двух последовательно соединенных термопар, одна из которых установлена на термочувствительном элементе, а другая - внутри теплоприемника.
Выполнение теплоприемника в виде тотсостенного полого цилиндра из теплоизоляционного материала, плоской контактной поверхности термочувствительного элемента - в виде кольца из теплопроводного материала, а дифференциальной термопары - из двух последовательно соединенных термопар, одна из которых установлена на контактной поверхности, другая - внутри теплоприемника, позволяет обеспечить конвективный характер теплообмена между исследуемой поверхностью и окружающей средой, исключить влияние таких физических величин, как теплопроводность датчика и коэффициент теплопередачи между ним и исследуемой поверхностью в месте установки датчика, свести к минимуму искажение физической картины теплообмена при измерении теплового потока, следовательно, повысить точность его измерения и уменьшить металлоемкость устройства. Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков
полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна.
На чертеже изображен датчик теплового потока в разрезе.
Датчик теплового потока содержит теплоприемник 1, вьщолненньш в виде полого тонкостенного цилиндра из теплоизоляционного материала, термочувствительный элемент 2 с плоской контактной поверхностью 3, выполненной в виде кольца из теплопроводного материала, в частности, меди.
Термочувствительный элемент 2 соединен с торцом теплоприемника 1.
Кроме того, датчик теплового потока содержит дифференциальную термопару, вьшолненную из двух последовательно соединенных термопар 4 и 5, одна из которых установлена на контактной поверхности 3, а другая - внутри теплоприемника 1 на расстоянии 3 - 5 мм от первой термопары 4.
Термопары 4 и 5 вьшолнены из материала «медь-константан.
Термопары 4 и 5 снабжены медными вьшодными проводами 6 и 7, выполненными из меди и предназначенными для измерения температурного градиента в тепловом потоке на участке между термопарами 4 и 5.
Примером оптимального вьшолнения является датчик теплового потока со следующими размерами: наружный диаметр теплоприемника 1 - (5-10) мм, высота датчика - (5-7) мм, расстояние от приемной площадки 3 до термопары 5 - (3-5) мм, высота термочувствительного элемента 2 - (1) мм, а его толщина - (0,7-1) мм и равна толщине теплоприемника 1.
Датчик теплового потока работает следующим образом.
Датчик теплового потока предварительно калибруют на теплоотдающей поверхности с известным тепловым потоком. В результате калибровки получают экспериментальную зависимость градиента температуры от теплового потока.
Затем датчик теплового потока устанавливают плоской контактной поверхностью 3 на исследуемую поверхность. Тепловой поток нагревает плоскую контактную поверхности 3 термочувствительного элемента 2 и, проходя по теплоприемнику 1, вызьшает перепад температуры (At) между термопарами 4 и 5, который фиксируют при помощи выводных проводов 6 и 7. По измеренному градиенту температуры (At) с помощью калибровочной зависимости определяют величину теплового потока.
Заявляемый датчик теплового потока позволяет измерить тепловой поток и температуру с высокой точностью, низкой тепловой инерционностью, практически не искажая физическую картину теплообмена в месте установки датчика на исследуемой поверхности.
.(./
3
Claims (1)
- Датчик теплового потока, содержащий теплоприемник, выполненный в виде полого цилиндра, термочувствительный элемент с плоской контактной поверхностью, выполненный в виде тела вращения и соединенный с торцом теплоприемника, и дифференциальную термопару, отличающийся тем, что теплоприемник выполнен тонкостенным из теплоизоляционного материала, а плоская контактная поверхность термочувствительного элемента выполнена в виде кольца из теплопроводного материала, дифференциальная термопара выполнена из двух последовательно соединенных термопар, одна из которых установлена на контактной поверхности, другая - внутри теплоприемника.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124912/20U RU28771U1 (ru) | 2002-09-16 | 2002-09-16 | Датчик теплового потока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124912/20U RU28771U1 (ru) | 2002-09-16 | 2002-09-16 | Датчик теплового потока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU28771U1 true RU28771U1 (ru) | 2003-04-10 |
Family
ID=35139514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002124912/20U RU28771U1 (ru) | 2002-09-16 | 2002-09-16 | Датчик теплового потока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU28771U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200339U1 (ru) * | 2020-01-14 | 2020-10-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для измерения количества теплоты |
RU201914U1 (ru) * | 2020-09-22 | 2021-01-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для измерения количества теплоты |
RU2784578C1 (ru) * | 2022-04-28 | 2022-11-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН) | Датчик теплового потока |
-
2002
- 2002-09-16 RU RU2002124912/20U patent/RU28771U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200339U1 (ru) * | 2020-01-14 | 2020-10-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для измерения количества теплоты |
RU201914U1 (ru) * | 2020-09-22 | 2021-01-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство для измерения количества теплоты |
RU2784578C1 (ru) * | 2022-04-28 | 2022-11-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН) | Датчик теплового потока |
RU2808217C1 (ru) * | 2023-02-21 | 2023-11-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Теплоприемник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2002066946A3 (en) | Temperature measuring device | |
CN106525288B (zh) | 一种纯辐射热流传感器 | |
CN115452180B (zh) | 一种高焓气流恢复温度测量方法及测量装置 | |
CN109442757A (zh) | 一种利用热管测温的突跳式温控装置 | |
JP2003057117A (ja) | 赤外線温度計に用いるプローブ | |
US3417617A (en) | Fluid stream temperature sensor system | |
RU28771U1 (ru) | Датчик теплового потока | |
CN107063493A (zh) | 双功用测温加温传感器 | |
US3427882A (en) | Contact-free temperature-sensing device | |
CN209230810U (zh) | 一种快速导热装置 | |
CN211347136U (zh) | 一种具有冷端补偿功能的热电阻传感器 | |
RU2700726C1 (ru) | Датчик теплового потока | |
CN105806502B (zh) | 一种热量采集装置 | |
CN106679818A (zh) | 光滑表面温度分布的测量装置及方法 | |
CN217586085U (zh) | 一种基于石墨烯材料的温度传感器 | |
JPS6050299B2 (ja) | 熱抵抗測定装置 | |
CN207335900U (zh) | 加温及测温双功能温度传感器 | |
Mokdad et al. | A Self-Validation Method for High-Temperature Thermocouples Under Oxidizing Atmospheres | |
RU72062U1 (ru) | Сенсор плотности теплового потока | |
SU1509635A1 (ru) | Датчик теплового потока | |
SU493657A1 (ru) | Датчик дл измерени температуры | |
RU2791676C1 (ru) | Охлаждаемый датчик теплового потока | |
RU94700U1 (ru) | Преобразователь термоэлектрический | |
RU2808217C1 (ru) | Теплоприемник | |
JPS60169727A (ja) | 簡易放射率計 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20030917 |