SU1613882A1 - Датчик теплового потока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплометрии и позвол ет повысить точность измерени  тепловых потоков низкой плотности. При воздействии теплового потока на тепловоспринимающем диске 1 по вл етс  радиальный перепад температур, который измер етс  дифференциальной термопарой в виде диска 1 из германи  и электродов 2, 3 из копел . 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к термоэлектрическим преобразователям для измерения тепловых потоков.

Цель изобретения - повышение точности измерения тепловых потоков низкой плотности.

На чертеже схематически представлен предлагаемый датчик теплового потока. 10 Датчик содержит германиевый диск 1 с круговым конусом, в вершине которого закреплен электрод 2, а по окружности - электрод 3, выполненные из копеля, диск с электродами для прочности и электроизоля- 15 ции снабжен подложкой 4. Германиевый диск 1 с электродами 2 и 3 представляет собой дифференциальную термопару с различной тепловой инерцией спаев. Диск 1 и электрод 2 образуют высокочувствительный 20 малоинерционный горячий спай, а диск 1

I и электрод 3 - массивный с большой инерI ционностью ’’холодный” спай. Градиент . ; температуры в диске определяет величину падающего на горячий” спай теплового по- 25 тока. В вершине конуса, со стороны, восп! ринимающей тепловой поток, нанесено Ϊ чернение.

В зависимости от задач проводимых из- 30 I мерений датчик может быть выполнен с корпусом, фокусирующей линзой и тепловым резервуаром, на котором устанавливается чувствительный элемент, но если измерения проводятся вне агрессивной среды, то 35 возможны измерения без корпусного исполнения. Смонтированный датчик градуируется на стенде по черному телу.

⁵ Датчик теплового потока работает следующим образом.

При отсутствии падающего теплового потока оба спая дифференциальной 1-2, 1-3 термопары имеют одинаковую температуру, в результате на выводных проводах датчика 5 ТЭДС равна нулю. При воздействии теплового потока на горячий 1-2 спай на тепловоспринимающем диске 1 появляется радиальный перепбд температур, который измеряется термопарой с различной тепловой инерцией спаев. При перепаде температур в один градус на чувствительном элементе - диске 1, германий-копелевая термопара развивает ТЭДС 130 мкВ со стабильной во времени градуировочной характеристикой.

Опытные образцы датчика теплового потока применялись как в корпусном исполнении для исследования топочного пространства стендовых камер горения, так и без герметичного корпуса в качестве датчи-. ка регулятора при бесконтактном измерении температур нагреваемых образцов сталей.

Датчик характеризуется высокой чувствительностью к тепловым потокам низкой ή интенсивности 0,01 Вт/м ; ТЭДС термопары германий-копель при этом составляет 57 мкВ, скорость нарастания сигнала 0,07 с. Стабильность ТЭДС высокая.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Датчик теплового потока, содержащий диск с полостью в виде конуса и закрепленные на нем электроды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения тепловых потоков низкой плотности, в нем диск выполнен из германия, а электроды - из копеля;