SU796667A1 - Датчик теплового потока - Google Patents

Description

(54) ДАТЧИК ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

1

Изобретение относитс  к yctpoflствам дл  измерени  тепловых потоков и может быть использовано в теп/лометрии , в энергетической технике, теплофизических исследовани х дл  измерени  больших тепловых потоков.

Известно использование актинометров и ленточных тепломеров дл 

измерени  тепловых потоков Щ

Недостатком данных устройств  вл етс  низка  точность определени  величины теплового потока.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  датчик теплового потока, содержащий тепловоспринимающий элемент (тонкую мембранную полоску) и измеритель деформации.

В этом устройстве тепловоспринимающа  полоска выполн етс  возможно тонкой, чтобы перепад температуры по ее толщине и отвод тепла на концах были минимальными 2 .

Недостатками известного устройства  вл ютс  непригодность датчика дл  измерени  больших тепловых потоKOJB вследствие малой толщины тепловоспринимающей полоски, точность определени  величины теплового потока существенно зависит от условий теплообмена при измерени х и тарировки, датчик сложен по конструкции и не пригоден дл  измерени  тепловых потоков , воспринимаемых стенками герметических теплоэнергетических установок .

Цель изобретени  - расширение диапазона измерений тепловых потоков.

Поставленна  цель достигаетс 

0 тем, что в устройстве тепловоспринимающий элемент выполнен в виде цилиндрической пластинки конечной толщины с теплоизолированными торцами, на тепловоспринимающей или теплоот5 дающей поверхности которюй расположены измерители общей или изгибной составл ющей главной относительной температурной деформации, например нетермокомпенсированные и термоком0 пенсированные тензодатчики, установленные на поверхности пластинки строго по окружности.

Датчик основан на использовании дл  определени  величины теплового потока измерени  величины изгибной составл ющей главной относительной температурной деформации, обусловленной перепадом температуры по толщине стенки, Поэтому отпадает необходимость в обеспечении минимально возможной толщины тепловоспринимающей полоски, ограничивающей величину измер емых тепловых потоков.

На чертеже приведен общий вид устройства. В устройстве на боковой поверхности цилиндрической пластинки 1, торцы которой теплоизолированы смонтировано строго по окружности дв измерител  относительной температурной деформации - измеритель 2 общей относительной температурной Деформации и измеритель 3 изгибной составл ющей главной относительной темпера Урной деформации. При необходимости измерени  величины теплового потока в цилиндрическую стенку тепловой установки в качестве пластинки датчика 1 используетс  непосредственно стенка установки, на которую действует тепловой поток.

Устройство работает следующим образом .

Первоначально производитс  запись нулевого сигнала измерителей относительной температурной деформации. Затем боковую поверхность датчика подвергают воздействию измер емого теплового потока и производ т по достижению установившегос  теплового состо ни  тепловоспринимающей пластинки 1 повторную запись сигналов измерителей 2 и 3 относительной деформации . После измерени  величины общей и изгибной составл ющей главной относительной температурной деформации вычисл ют величину измер емого теплового потока, воспринимаемого стенкой датчика или тепловой установки. Температуру определ ют использу  зависимость между величиной относительной температурной деформации температуры нагрева пластинки и коэффициентом линейного расширени  материала

eRt

0)

Т

oL

Величину теплового потока определ ют по формулам:

ге

QR-L T

(2}

MiL

R2

en

,

-1- «VR

в случае неохлаждаемой тепловосдтринимающей пластинки 1 и

CV л р, К t @д

с :.о.):л- о -,ц- ()

,

Г.1::.

.Rl-R) J

ОС, 1(1-)1

в случае тепловоспринимающей стенки охлаждаемой газом или жидкостью, где

изгибна  составл юща  глав-эк; ной относительной температурной деформации стенки, коэффициенты линейного расширени  теплопроводности материала стенки, 2т,С

5 2

-безразмерный параметр.

пт

,

- массовый расход охладител  на единицу длины цилиндра и теплоемкость охладител , Яр,- коэффициент теплопроводности материала стенки, 1,2 - радиус внутренней и внешней поверхности цилиндра или цилиндрической пластинки. 5 Предлагаемое устройство позвол ет существенно увеличить точность и расширить область измерени  тепловых потоков.

Claims (2)

1. Геращенко О.А. Основы теплометрии . Киев, Наукова думка, 1971, с. 33.

М

2. Геращенко О.А. Основы теплометрии . Киев, Наукова думка, 1971, с. 15.