SU970142A1 - Устройство дл измерени лучистого теплового потока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  измерени  лучистых тепловых потоков, в частности падающих и отраженных, при исследовании процессов теплообмена в топочных устройствах парогенераторов , в камерах сгорани  газотурбинных установок и других агрегатах того же назначени .

Известно устройство дл  раздельного , определени  конвективной и лучистой составл ющих теплового потока, например, в пламенных печах, содержащее цилиндрический корпус и теплопрцемники , установленные на боковой поверхности корпуса fl.

Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие возможности одновременного измерени  иадгцощих и отраженных лучистых потоков.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  термозонд, содержащий цилиндрический корпус, датчики лучистого теплового потока и встроенную систему охлаикдени , причем корпус выполнен в виде цилиндров различных диаметров, а -датчики теплового потока установлены на поверхности цилиндров Г21.

Однако это устройство имеет низкую точность измерений лучистого теплового потока, обусловленную тем, что используютс  датчики теплового потока открытого типа, которые омывёиотс  конвективными тепловьдаш потоками , вследствие чего нарушаетс  степень черноты. Кроме того, таким термозондом невозможно измер ть

10 подающие и отраженные от экранов лучистые тепловые потоки.

Цель изобретени  - повышение точности измерений путем обеспечени  контрол  падающего и отраженного

15 лучистых тепловых потоков.

Указанна  цель достигаетс  тем, что один из датчиков теплового потока установлен на торце корпуса перпендикул рно его поверхности, а два

20 других датчика установлены по одной оси с противоположным направлением тепловоспринимающих поверхностей, причем один из них установлен на торце корпуса под углом к перпендику25 л рно установленному датчику, а другой - в проеме боковой стенки цилиндрического корпуса.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - схема устаJO новки устройства на объекте.

Устройство содержит водоохлаждаемый корпус 1 цилиндрической формы, на поверхности которого выполнен проем со скосом под углом, составл ющим дл  разных камер сгорани  10бО , и в нем под углом к образующей цилиндра размещен узкоугольный датчик 2 лучистого потока. На рабочем (Д-орце корпуса 1 размещены узкоугольд ный датчик 3, установленный соосно с датчиком 2, и широкоугольный датчик 4, установленный перпендикул рно торцовой поверхности корпуса 1, при этом датчик 3 расположен под углом к датчику 4.

Устройство содержит также коммутирующий электрический разъем 5 и штуцеры б и 7 дл  подвода и отвода охлаждающей воды, закрепленные на противоположном рабочему торце корпуса . В качестве датчиков (преобразователей ) используют дисковые кремний-платиновые термоэлементы, состо щие из двух одинаковых элементов, включенных навстречу друг другу (не показаны), и позвол ющие компенсировать колебани  температуры окружающей среды. Датчики 2 и 3 выполнены в герметичных корпусах с окНом, в которое вставлен заподлицо элемент из лейкосапфира, пропускающий инфракрасное излучение. Датчик 4 выполнен в герметичном корпусе с окном, в котором установлен элемент из лейкосапфира , выступающий из торца и имеющий полусферическую форму, что позвол ет увеличить телесный угол воспри ти  датчиком падающего лучистого потока до 140°. Датчики 2 и 3 имеют относительно малую диаграмму направленности с воспри тием лучистых потоков под углом, например, 5°.

Датчики скоммутированы с разъемом 5. К устройству подключена вторична  регистрирующа  аппаратура (не показана). На специальном стенде с черным телом излучени  производитс  рабоча  тарировка устройства.

Устройство работает следующим образом .

Через лючок в стенке исследуемой камеры 8 устройство ввод т в измер емую среду (топку парогенератора) ипогружают на заданную глубину. Датчик 3 воспринимает лучистую энерф1ю падающую в данную точку на экраны 9, под углом 5, а д этчик 2 под этим же углом из данной точки воспринимает отраженную от экранов 9 лучистую энергию Датчик 4 воспринимает лучистую энергию q приход щую в данную точку под углом 140. Восприн та  датчиками 2-4 лучиста  энерги  преобразуетс  в термоЭДС пр мо пропорционально тепловым потокам на эти датчики.

По величине термо-ЭДС, зафиксированной вторичной аппаратурой, использу  рабочую характеристику датчиков , полученную в результате тарировки , определ ют величины падающей на экраны топки в данную точку под углом направленности 5 и отраженной из этой же точки от экранов лучистой тепловой энергии, а также величину лучистой тепловой энергии, падающей в данную точку с угла видени  140. Враща  устройство вокруг его вертикальной оси или измен  

тлубину его погружени , можно провести подобные измерени  в разных точках топочного пространства с возможностью построени  пространственных индикатрис интенсивности лучистой

тепловой энергий, падающей на экраны и отраженной от них.

Изобретение позвол ет надежно и с высокой точностью измер ть падающие на экраны и отраженные от

них с узкой диаграммой направленности лучистые тепловые потоки, а также суммирующий поток с телесным углом воспри ти  140° . Устройство позвол ет измер ть лучистый поток интенсивностью до IlO ккал/м ч

и получать характеристики тепловой эффективности экранов во всех современных высокоФорсированньПс топочных устройствах и камерах сгорани .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 201732, кл. G 01 К 17/08, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР 679823, кл. G 01 К 15/00, 1977

(прототип).