SU411326A1

SU411326A1 -

Info

Publication number: SU411326A1
Application number: SU1718765A
Authority: SU
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1971-11-29
Publication date: 1974-01-15

Description

1

Изобретение относитс к области тепловых измерений.

Известпые датчики теплового потока, содержащие водоохлаждаемый корпус с эталонным элементом, заключенным между тенловоспринимающей пластиной и водоохлаждаемым стержнем, образующим с ними дифференциальную термопару, и окруженным охлаждаемым экраном, недостаточно чувствительны .

Дл повышени чувствительности в предлагаемом датчике тепловоспринимающа пластина выполнена в виде тела вращени переменного сечени , например параболоида, сопр женного меньщим основанием с цилиндрическим участком длиной, равной 0,2 -Ь1,0 диаметра эталонного элемента, причем отнощение площадей торцовых поверхностей, соприкасающихс с исследуемым газом и эталонным элементом, равно 1,2-10.

На фиг. 1 и 2 показан описываемый датчик , в двух проекци х; на фиг. 3 - увеличенный элемент приемной шайбы.

Датчик теплового потока состоит из тепловоспринимающей пластины 1, изготовленной из высокотемпературопроводного материала (меди), эталонного элемента 2, выполненного из хромел , с большой точностью по толщине , водоохлаждаемого стержн 3, выполненного из меди с р дом отверстий дл

охлаждени , рубащки охлаждени 4, патрубков подачи 5 и отвода 6 хладагента.

Тенловоснринимающа пластина 1, эталонный элемент 2, водоохлаждаемый стержень 3, рубашка охлаждени 4 и натрубки 5 и 6 спаиваютс между собой серебром или серебр ным припоем в вакууме.

Тенловоснринимающа пластина 1 имеет торцовой участок площадью fi с буртиком дл креплени керамических вставок 7, плавный переход, например, по параболе, на размер эталонного элемента нлон1адью Fo и цилиндрический участок дл стабнлизацин и выравнивани нол темнератур перед эталонным элементом. Практически соотношение

F,.

площадей - -- выбираетс в пределах

1,24-10.

Длина цилиндрического участка (/стаб) тенловоснринимающей нластины 1 перед эталонным элементом равна 0,2-1,0 диаметра эталонного элемента.

Датчик теплового нотока имеет ступенчатое сквозное отверстие, два 1аклонных дл

прокладки термоэлектродных нроводов 8, 9 и отверсти дл охлаждени стержн 3. Термоэлектродный нровод 9 изготовлен из меди, после установки в отверстие на конце раскленан , а затем зачеканен в тепловоспринимающую нластину 1.

Термоэлектродный провод 9 выведен на клемму 10. Клеммы установлены на изол торе 11.

Изол тор креп т к водоохлаждаемому стержню 3 клеммой 12.

Два термоэлектродных провода 8 изготовлены из хромел , Приварены к боковой поверхности эталонного элемента 2 и выведены на клемму 13.

Термоэлектродные провода 8, 9 алундированы .

После укладки термоэлектродных проводов отверстие 14 в водоохлаждаемом стержне заливают термоцементом, или эпоксидной смолой , или клеем К-300.

Медный корпус 15 спа н серебром с хромелевым кольцом 16 той же толщины, что и эталонный элемент 2 и ограничительной втулкой 17 из меди, выполненной с теми же соотношени ми площадей, что и тепловоспринимающа пластина 1. Полость 18 заполнена м гкой набивкой (нитью КН-4).

Датчик работает следующим образом.

Тепло, поступающее через торцовую поверхность тепловоспринимающей пластины 1, проходит эталонный элемент 2, водоохлаждаемый стержень 3, а тепло, поступающее через торцовую поверхность ограничительной втулки 17, хромелевое кольцо 16, корпус 15, воспринимаетс охлаждающей жидкостью, котора , поступа через патрубок 5 и затем через отверсти в водоохлаждаемом стержне 3, охлаждает последний и сливаетс из патрубка 6.

Так как услови охлаждени , толщина эталонного элемента 2 и кольца 16 одинаковые и, кроме этого, отнощение торцовой площади тепловоспринимающей пластины 1 к площади эталонного элемента 2 и отнощение торцовой площади ограничительной втулки 17 к площади кольца 16 одни и те же, то

градиент температур по измерительному элементу и экрану будет один и тот же, что сократит почти до нул приток или отток тепла к измерительному элементу.

Термо-э.д.с., возникающие на гран х эталонного элемента, снимаютс с клемм 10 и 12 (А), а на поверхности эталонного элемента- со стороны газа с клемм 10 и 13 (,) и регистрируютс вторичным прибором .

По измеренному перепаду температур на эталонном элементе тепловой поток рассчитывают по зависимости:

. 7-уАА

где Я, - среднее значение коэффициента теплопроводности материала эталонного элемента , вз тое по средней температуре

. б - толщина эталонного элемента.

Предмет изобретени

Датчик теплового потока, содержащий водоохлаждаемый корпус с эталонным элементом , заключенным между тепловоспринимающей пластиной и водоохлаждаемым стержнем, образующим с ними дифференциальную термопару, и окруженным охлаждаемым экраном, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности, тепловоспринимающа лластина выполнена в виде тела вращени переменного сечени ,

например параболоида, сопр женного меньщим основанием с цилиндрическим участком длиной, равной 0,2н-1,0 диаметра эталонного элемента, причем отношение площадей торцовых поверхностей, соприкасающихс с исследуемым газом и эталонным элементом, равно 1,2ч-10.

tf