SU901839A1

SU901839A1 - Pickup for measuring average for capacitive temperature of material surface-heated by axisymmetrical thermal wave

Info

Publication number: SU901839A1
Application number: SU792820298A
Authority: SU
Inventors: Виталий Яковлевич Хаин; Вадим Сергеевич Боголюбчик
Original assignee: Днепропетровский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта Им.М.И.Калинина
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1982-01-30

Description

мерени нахоцигс в контакте с исслецу- емым материалом 3, на котором размещен пр молинейный нагреватель 4, и равномерно запоупн ег треугольную площадку 5 поцложки 2.measure on contact with the material under study 3, on which the straight-line heater 4 is placed, and evenly acquire a triangular pad 5 of the pad 2.

Проводник I, уложенный на треугольной площадке, располагают таким образом , что оцна из вершин О треугольника лежит на оси пр молинейного нагревател 4, а противоположное основание длиной In - параллельно этой оси. Размещенным таким образом датчиком контролируют среднюю температуру полуцилиндрической зоны материала, длина которой равна длине г указанного основани , а радиус - высоте треугольника Ь , опущенной на этой основании.Conductor I laid on a triangular platform is placed in such a way that a plane of vertices O of a triangle lies on the axis of the rectilinear heater 4, and the opposite base of length In is parallel to this axis. Placed in this way, the sensor controls the average temperature of the semi-cylindrical zone of the material, the length of which is equal to the length r of the specified base, and the radius is the height of the triangle b lowered on this base.

Дл определени среднеобьемной температуры полуци индрической зоны материала , нагреваемого с поверхности пр молинейным нагревателем, производ т измерение любым из известньгх приборе (омметр, мост сопротивлений) сопротивлени проводника, приведенного в тепловой контакт с поверхностью материала Если сопротивление при равно RQ, а после контакта с нагретым телом оно увеличилось до R-, то среднеобьемна температура рассчитываетс по формуле Т -Ь: , (1) ср cL- температурный коэффициент сопротивлени проводника, из которого выполнен проволочный термометр сопротивлени . Дл измерени среднеобъемной температуры можно использовать два датчика, расположив их симметрично по отнгаиению к нагревателю. Второй датчик использует с как независимый, дублирующий. Проводник 1 равномерно заполн ет площадь тpeyгoльникoвOPRиOP R,-Длинa основани RP выбираетс равной длине полупи линдри ческой контролируемой зоны 1i а высота треугольника - равной радиусу этой зоны L . - ось симметрии нагревател 4 и температурного пол в материале. Так как площадь любого из подобных треугольников, например ОББ пропорциональна квадрату радиуса h , то длин.а проводника Р внутри треугольника также пропорциональна , у. , т.е. Р -РY max гдеб -обща длина проводника внутри треугольника OPR- В элементарной полосе Б13 СС шириной dr длину проводника dPTo determine the bulk average temperature of the half-indic zone of the material heated from the surface with a rectilinear heater, measure any device (ohmmeter, resistance bridge) of the conductor brought into thermal contact with the surface of the material if the resistance at RQ and then contact with the heated it has increased to R- by the body, then the mean volume temperature is calculated by the formula T - b:, (1) cf cL is the temperature coefficient of resistance of the conductor from which the wire is made -screw resistance thermometer. Two sensors can be used to measure the volumetric average temperature, positioning them symmetrically until they reach the heater. The second sensor uses with as an independent, backup. Conductor 1 uniformly fills the square of the OPR and OP R, the base length RP is chosen equal to the length of the semi-polarized controlled zone 1i and the height of the triangle equal to the radius of this zone L. - the axis of symmetry of the heater 4 and the temperature field in the material. Since the area of any of these triangles, for example, OBB is proportional to the square of radius h, the length of the conductor P inside the triangle is also proportional to, y. i.e. Р-РY max gdeb - total length of the conductor inside the triangle OPR- In the elementary strip B13 SS, width dr, the length of the conductor dP

найдем, дифференциру предыдущее выражение (2)find differential previous expression (2)

de--2e rdr|Lde - 2e rdr | L

(3)(3)

Средн по цилиндрическому объему температура материала рассчитываетс по формулеAveraged over a cylindrical volume, the temperature of the material is calculated by the formula

. J-T(nt)Mr, н). J-T (nt) Mr, n)

Ъгде V - объем зоны усреднени ;Where v is the volume of the averaging zone;

Т - температура в любой точке зоны, измеренна в момент времени -fc . Пусть проводник выполнен из материала с линейной зависимостью удельного сопротивлени р от температуры Т (например , из меди), т.е.T is the temperature at any point in the zone, measured at time point -fc. Let the conductor be made of a material with a linear dependence of resistivity p on temperature T (for example, copper), i.e.

(5)(five)

p.-poC- iT),p.-poC- iT),

где J)- удельное сопротивление при температурный коэффициент сопротивлени .where j) is the resistivity at temperature coefficient of resistance.

Claims

The resistance of a cJP- | - conductor with a length of c9 in a strip of width d (strip, 4ig. 2) with regard to (3) is equal to m-Cyr | 5-2 c in –r). (6) After substituting (5) into (6) and integrating, we obtain the resistance R. of the entire sensor, i.e. conductor, uniformly dropping the triangle OPR at any temperature T. JT Cr, i) hdn (7) about where Ro-Po fnax / sensor resistance at О ° С; - conductor cross-sectional area. Substituting (4) into (7), we obtain the formula by which the mean volume temperature Tcp4R-r-Ro is calculated. There are several options for uniformly laid conductor; parallel, undulating, zigzag on and others. The first of them introduces the least distortion of the temperature field in the material (Fig. 36). Using the proposed sensor, the measurement of the volumetric temperature of the material can be carried out from the surface without disturbing its integrity. This is one of the reasons that the measurement process is accelerated and cheapened. In addition, it is possible to carry out measurements in such structures (objects) where the destruction of the material for the introduction of the sensor is impossible or undesirable. The inventive formula is: A sensor for measuring the average volume temperature of a material heated from the surface by an axially symmetric thermal wave, containing a thermosensitive linear-dependent seismic conductor mounted on a heat insulating substrate, in order to simplify measurements, the conductor uniformly fills a triangular area tsl - on provoanika is proportional to the square of the height of the triangle ,; Sources of information taken into account in the examination 1. Authors certificate of the USSR No. 373546, cl. GOI K 3/02, 1971.

2. The author of the USSR N 208996, cl. GOI N25 / 30, 1965.

Aa

(puz.2

Vuz.3