SU502242A1 - Устройство дл измерени нестационарных тепловых потоков - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к теплофизическим измерени м, .например тепловой дефектоскопии .

Известно устройство дл  измерени  тепловых .потоков, содержащее термоэлектрическую батарею, вмонтированную во вспомогательную стенку так, что спаи термопар наход тс  на двух ее поверхност х.

Однако в выходном сигнале известного устройства пр«сутст1вуют как переменна  составл юща  сигнала, так и посто нна . В тепловой дефектоскопии необходимо измерить только переменную составл ющую сигнала на фоне посто нной составл ющей, что преп тствует использованию высокочувствительных узкопредельных измерительных приборов и таким образом снижает точность измерени .

С целью повышени  точности измерени  в предложенном устройстве термоэлектрическа  батаре  снабжена дополнительными спа ми, расположенными в материале дополнительной стенки в плоскости, параллельной поверхности стенки и наход щейс  от них на рассто ни х, пр мо пропорциональных их термическим сопротивлени м .

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1 датчика, измерительный прибор 2, термопарную батарею 3, -вспомогательную стенку 4, гор чий спай 5

термопары, холодный спай 6, дополнительные спаи 7 и 8.

На чертеже обозначено: б - рассто ние от передней поверхности стенки до дополнительного спа , б - рассто ние от задней поверхности стенки до дополнительного спа  термопары , g - измер емый тепловой -поток.

Рассмотрим процесс образовани  выходного сигнала устройства при .нестационарном тепловом потоке g, имеющем вид пр моугольного теплового импульса, длительность которого превышает тепловую посто нную времени вспомогательной стенки. В момент прихода импульса спаи термопар нагреваютс  и термопарна  батаре  3 генерирует термоэлектродвнжущую силу пропорционально градиенту тем1пературы между гор чими спа ми 5 и дополнительными спа ми 7, 8, которые в начальный момент  вл ютс  холодными. Через некоторое врем  передний фронт теплового импульса достигает дополнительных спаев 7, 8, в результате чего термоэлектродвижуща  сила термобатареи 3 уменьшаетс . Процесс уменьшени  выходного сигнала усиливаетс 

за счет того, что на участке между дополнительными спа ми 7, 8 и задней поверхностью стенки 4 избыточна  температура мен ет овой знак. В результате вырабатываетс  термоэлектрадвижуща  сила, компенсирующа  первоначальный сигнал, обусловленный термическим сопротивлением материала стенки 4 на участке между гор чими спа ми 5 « дополнительными опа ми 7, 8. Когда величины избыточных температур уравниваютс , сигнал на выходе термопарной батареи 3 становитс  равным нулю. Отклик термобатареи 3 на задний фронт импульса носит тот же характер, но имеет противоположный знак и значительно- меньшую амплитуду.

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  нестационарных тепловых потоков, содержащее датчик, выполценный в виде термоэлектрической батареи, вмонтированной в теплЬвоспринимающую дополнительную стенку, гор чие спаи которой расположены на поверхности стенки, обращенной к источнику излучени , а холодные спаи на противоположной стороне, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , термоэлектрическа  батаре  снабжена дополнительными спа ми, расположенными в материале дополнительной стенки, в плоскости параллельной поверхности стенки и Наход щейс  от них -на рассто ни х, пр мо гфапорциональных их термическим сопротив .лени м.