Способ измерения нестационарного теплового потока

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, заключающийся в измерении перепада температур гипертермопарой на чувствительном элементе и вычислении величины нестационарного теплового потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, дополните.льно измеряют перепад температур второй гипертермопарой , установленной за первой, вычисляют производную от него, а нестационарный тепловой поток определяют по формуле t . где Л , р , с и Ъ - теплопроводность, плотность, теплоемкость и толщина чувсте вительного элемента t соответственно ut jAt-- перепад температур на первой и второй гипертермопарах соответственно , At - производная от uts

СОЮЗ СОБЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ где ll, у,с и Ь теплопроводность, плотность, теплоемкость и толщина чувствительного элемента Я соответственно перепад температур на первой и второй гипертермопарах соответственно, 1 2 производная от дс2.

1 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3425869/18-10 (22) 19. 04. 82 (46) 30.09.83. Бюл. Р 36 (72) A.Д. Маркин, О.А. Геращенко, В.И. Илющенко и С.А. Сажина (71) Донецкий ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт и Институт технической теплофизики АН Украинской ССР (53) 536.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 397785, кл. G 01 К 17/08, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 337883/18-10, кл. G 01 К 17/08, 1981 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА, заключающийся в измерении перепада температур гипертермопарой на чувствительном элементе и вычислении величины нестационарного теплового потока, отличающийся

„„Su„„104501 А тем, что, с целью повышения точности измерения, дополнительно измеряют перепад температур второй гипертермопарой, установленной за первой, вычисляют производную от него, а нестационарный тепловой поток определяют по формуле = — (2а „- — tat +М )) — усЬЫ, 4Р Ду ь

4Р ь

1045011

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может найти применение при исследованиях и управлении тепловыми процессами в металлургии, энергетике и других областях народного хозяйства.

Известен способ измерения нестационарного теплового потока (1)„ заключающийся в измерении перепада температур на чувствительном элементе и коррекции полученного сигнала сигналом, пропорциональным производной от температуры приемной поверхности чувствительного элемента, согласно выражению

q — д +к1, (<)

А I где К вЂ” постоянный коэффициент;

- производная от температуры

О приемной поверхности чувствительного элемента.

Недостаток указанного способа низкая точность измерения вследствие того, что не учитывается скорость изменения температуры обратной стороны чувствительного элемен1та, а также из-за погрешности, возникающей при определении температуры приемной поверхности чувствительного элемента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения нестационарного теплового потока 2 j, заключающийся в измерении перепада температур гипертермопарой на чувствительном элементе и вычислении величины нестационарного теплового потока, измерении скорости изменения температур t и t> на приемной и обратной ( поверхностях чувствительного элемента и вычислении величины нестационарного теплового потока по формуле рсЬ (= Фд-t>I+ 6 (2Фд-t ), (2) где 3, р с и Ь вЂ” теплопроводность, теплоемкость, плотность и толщина чувствительного элемента соответственно.

Недостаток известного способа заключается в низкой точности измерения Ъеличины теплового потока из-за погрешностей, возникающих при измерении температур приемной и обратной поверхностей чувствительного элемента.

Цель изобретения — повышение точности измерения величины нестационарного теплового потока.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения нестационарного теплового потока, заключающемуся в измерении перепада температур гипертермопарой на чувствительном элементе и вычислении величины нестационарного теплового потока, дополнительно измеряют перепад .температур второй гипертермопарой, установленной на первой, вычисляют производную от него, а нестационарный тепловой поток опреде О ляют по формуле

q,= ((Z t„- — ф ФД* — рсЬа1, (1( где, р, с и Ь вЂ” теплопроводность, плот ность, теплоемкость и толщина чувствительного элемента соот7О ветственно, dt1, ht2 - перепад температур на первой и второй гипертермопарах соответственно, I

25 ЮР— производная от аг2 °

На фиг. 1 показан датчик, с помощью которого можно осуществить измерение нестационарного теплового потока согласно предлагаемому способу; на фиг. 2 графически показан пример измерения и восстановления нестационарного теплового потока.

Датчик состоит из первой 1 и второй 2 гипертермопар„ которые соединены жаростойким цементом и закреп35 лены в держателе 3. Выводы гипертермопар подключены к измерительным приборам (не показаны).

Измерение выполняется следующим образом.

Тепловой поток действует со стороны гипертермопары 1, проходит через нее и гипертермопару 2. Сигналы с гипертермопар регистрируются

45 измерительными приборами. Кривые

4 и 5 (фиг. 2) показывают изменения в зависимости от времени сигналов гипертермопар 1 и 2, соответственно. Для сигнала гипертермопары щ 2 определяют производную, которая изменяется по кривой б. Обработав полученные сигналы, по формуле (3) определяют нестационарный тепловой поток. Графически действительное значение нестационарного теплового потока показано с помощью кривой 7.

Наличие в предлагаемом способе новых операций и расчетной формулы

{более точной) позволяет в 5-6 раз уменьшить динамическую погрешность измерения и соответственно повысить точность измерения величины нестационарного теплового потока.

1045011 щит 2

Составитель

Редактор. A. Лежнина ТехредВ.далекорий

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

КорректоР Ю. Макаренко

Заказ 7537/40 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5