SU198731A1

SU198731A1 - THERMAL FLOW MEASUREMENTS

Info

Publication number: SU198731A1
Application number: SU1024913A
Authority: SU
Original assignee: Л. М. Хритов , Л. И. Худ ков

Description

Известны датчики дл измерени тепловых потоков, содержащие корпус с водоохлаждаемым эталонны:. элементом и дифференциальную термопару дл измерени перепада температуры па эталонном элементе. Эти датчики не обеспечивают необходимой точности измерени вследствие недостаточного перепада температуры на эталонном элементе, неравномерного его охлаждени и неточного размещени спаев дифференциальной термопары.Sensors for measuring heat fluxes are known, comprising a housing with a water-cooled reference :. element and a differential thermocouple for measuring the temperature difference on the reference element. These sensors do not provide the necessary measurement accuracy due to insufficient temperature difference on the reference element, its uneven cooling and inaccurate placement of the junctions of the differential thermocouple.

В предложенном датчике эталонный элемент выполнен в виде хромелевого диска, заключенного между медной тепловоспринимающей пластипой и медным водоохлаждаемым стержнем и образующего с ними дифференциальную термопару.In the proposed sensor, the reference element is made in the form of a chromel disc, enclosed between a copper heat-absorbing plastip and a copper water-cooled rod and forming a differential thermocouple with them.

На чертеже показан описываемый датчик в разрезе.The drawing shows the described sensor in section.

Датчик дл измерени тепловых потоков содержит корнус-ограничитель /, изготовленный из меди, который крепитс к неэлектропроводному фланцу 2. Во фланец ввертываетс на резьбе термоэлемент, состо щий из подвод щего воду штока 3, корпуса 4, отвод щего штуцера 5, эталонного элемента 6 и тепловоспринимающей пластины 7. Детали 3, 4, 5 и 7 изготовлены из меди. Эталонный элемент изготовлен из хромел с большой точностью по толщине и прина н серебр ным припоем кThe sensor for measuring heat fluxes contains a Corner-restrictor / made of copper, which is attached to an electrically non-conducting flange 2. A thermoelement consisting of an inlet rod 3, a housing 4, an outlet nozzle 5, a reference element 6 and heat-receiving plate 7. Parts 3, 4, 5 and 7 are made of copper. The reference element is made of chromel with great accuracy in thickness and is made of silver solder to

1нтоку 3. С другого торца элемента тем же припоем припа на пластина 7 толщиной I - 1,5 мм. В пластине сверлитс отверстие в которое зачеканиваетс медный провод 8. К эталонному элементу привариваетс хромелевый проводник 9, а к штоку 3 - медный провод 1G. При подсоединепии проводов 8 и W образуетс дифференциальна термопара. Дл предопфащеип отвода тепла через боковые1 to 3. From the other end of the element with the same solder, the solder on plate 7 with a thickness of I - 1.5 mm A hole is drilled in the plate into which the copper wire 8 is caulked. A chromelled conductor 9 is welded to the reference element, and a copper wire 1G is welded to the rod 3. When the wires 8 and W are connected, a differential thermocouple is formed. For pre-fever type of heat removal through the side

поверхности эталонный элемент теплоизолируетс набивкой 11.the surface of the reference element is insulated by a gasket 11.

Датчик работает следующим образом. Тепловой поток, идущий по трубе 12, воепринимаетс пластиной 7, проходит через элемент 6 и охлаждаетс водой в штоке 3. При прохождении теплового потока через эталонный элемент на элементе возникает градиент температуры, а в дифференциальной термопаре - термо-э.д.с. Теплопроводность хромелевого элемента /. 19,8-29,1.The sensor works as follows. The heat flow through pipe 12 is warmed by plate 7, passes through element 6 and is cooled by water in rod 3. With the passage of heat flow through the reference element, a temperature gradient arises on the element and in a differential thermocouple - thermo-emf. Thermal conductivity of chrome element. 19.8-29.1.

При соединении проводов 8 и 10 с прибором регулируетс разница термо-э.д.с на элементе 6, а при соединении проводов S и 5 - термо-э.д.с поверхности датчика. По пзмеренно: |у перепаду температуры па элементе рассчитываетс тепловой поток по формуле:When connecting wires 8 and 10 with the device, the difference between thermo-emf on element 6 is regulated, and when connecting wires S and 5 - thermo-emf with sensor surface. By measure: | at the temperature difference on the element, the heat flux is calculated by the formula:

где л - среднее значение коэффициента теплоироводности материала эталоииого элемента при средней температуре, б - толщина эталонного элемента. Опытный образец датчика был испытан при тепловых потокахwhere l is the average value of the coefficient of thermal content of the material of the ethylene element at the average temperature, b is the thickness of the reference element. Prototype sensor was tested at heat flow

2,1 105 вт:1ле- н 2,,15- IQs erlM.2.1 105 volts: 1 2,, 15 IQs erlM.

При установке нескольких датчиков в одном сечении на исследуемом объекте, где тепловые потоки по сечению равны, разброс измеренных тепловых потоков был в пределах ±5-70/0.When installing several sensors in the same section on the object under study, where the heat fluxes in the cross section are equal, the scatter of the measured heat fluxes was within ± 5-70 / 0.

Предмет изобретен и The subject is invented and

Датчик дл измерени тепловых потоков, содержащий корпус с водоохлаждаемым эталонным элементом и дифференциальную термопару дл измерени перепада температуры на эталонном элементе, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , эталонный элемент выполнен в виде хромелевого диска, заключенного между медной тепловоспринимающей пластиной и медным водоохлаждаемым стержнем и образующего с ними дифференциальную термопару.A sensor for measuring heat fluxes, comprising a housing with a water-cooled reference element and a differential thermocouple for measuring the temperature difference on the reference element, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the reference element is designed as a chromel disk enclosed between a copper heat-absorbing plate and a copper water-cooled core and forming a differential thermocouple with them.