Датчик для измерения радиационных тепловых потоков

 

Класс 421, 17о

Ма 145783 ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа JV- 171

10 С. Ильин

ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЦИОННЫХ ТЕПЛОВЫХ

ПОТОКОВ

Заявлено 31 марта 1961 г. за М 724362/26-10 в Комитет по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 6 за !962 r.

Известны датчики для измерения радиационных тепловых пото ков, которые содержат термометр сопротивления, выполненный в виде решетки из тонкой проволоки или фольги (см., например, книгу

М. А. Львова «Приборы теплотехнического контроля», Машгиз, 1959 г. стр. 191 — 193) .

Недостатками этих датчиков являются: низкая чувствительность, большая инерционность, нестабильность и нелинейность измерительных характеристик, большие габариты и невозможность измерения разности падающего на конструкцию и отраженного от нее лучистого теплового потока

Предложенный датчик лишен указанных недостатков. Сущность изобретения заключается в том, что в датчике применен термометр сопротивления, концы которого охлаждаются.

На чертеже схематично изображен предложенный датчик.

Датчик состоит из чувствительного элемента 1, корпуса 2 с теплообменником,и зашитной крышки 8.

Принцип действия датчика основан на измерении электрического сопротивления неравномерно нагретого по длине чувствительного элемента, изготовленного в виде решетки из тонкой проволоки или фольги.

Чувствительный элемент толщиной 10+ 30 мк. укрепляется в рабочей раме 4. Для обеспечения надежного отвода тепла с концов чувствительного элемента и поддержания их температуры стабильной при измерениях и тарировке в качестве изоляции применяется окись ал1оминия А1 0з, которая имеет высокий коэффициент теплопроводности и высокие электроизоляционные свойства. Нанесение окиси алюминия производится методом газопламенного напыления № 145783

Размеры чувствительного элемента подбираются из расчета требуемой чувствительности, инерционности и величины измеряемого луч истого теплового п ото к а.

Чтобы избежать нелинейности характеристики, обусловленной собственным получением чувствительного элемента, максимальная температура последнего принимается равной 150 †2 .

Чувствительный элемент может изготавливаться на временной основе, которая после запыления концов окисью снимается растворите; лем После изготовления рабочая рама 4 совместно с чувствительным элементом запрессовывается в охлаждаемый водой корпус 2. Вода подводится в корпус и отводится из него по трубкам 5.

Корпус изготавливается из электролитной меди, наружные поверхности которого полируются, что позволяет свести величину поглощаемого корпусом лучистого потока до 2 — 4%.

Для защиты от повреждения и уменьшения погрешностей, вызываемых конвективными тепловыми потоками, чувствительный элемент закрывается защитной крышкой 3 с окном, в которое вставлен материал, пропускающий инфракрасные лучи (слюда, кварц). Тарировка датчика производится по любому из существующих методов.

Отличительной чертой датчика является сЛедующее.

При воспроизведении аэродинамического нагрева с помощью инфракрасного метода необходимо измерять как лучистый тепловой поток, падающий на датчик, так и поток, излучаемый им, что приводит к необходимости использовать два датчика.

Предложенный датчик может представлять собой один двухсторонний датчик лучистого потока, который будет измерять необходимую для определения разность тепловых потоков, которая характеризует величину поглощенного датчиком теплового потока.

Государственный комитет Совета Министров СССР по авиационной технике в заключении № 4508-1337/и от 29. VI-61 г. отметил, что предложенный датчик отвечает требованиям, предъявляемым к датчикам, служащим для воспроизведения аэродинамического нагрева при тепловых статических испытаниях авиационных конструкций в лабораторных условиях, и рекомендуется для практического использования.

В заключении Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) отмечается, что основными достоинствами предлагаемого высокочувствительного малоинерционного датчика для измерения лучистых потоков являются: сравнительная простота конструкции; небольшие габариты и малая стоимость; возможность создания малогабаритного двухстороннего датчика, измеряющего разность падающего на конструкцию и отраженного лучистого теплового потока.

Предмет изобретения

Датчик для измерения радиационных тепловых потоков, содержащий термометр сопротивления, выполненный в виде решетки из тонкой проволоки или фольги, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью увеличения его чувствительности и уменьшения инерционности датчика, концы термометра сопротивления закреплены в охлаждаемой обойме корпуса. № 145783

Составитель А. П. Бидевкин

Редактор В. Е. Гридчин Техред A. А. Камышникова Корр ктор А. А Береауева

Поди. к печ. 29.111-62 г. Формат бум. 70Х1081/, Ооъем 0,26 изд л

Лак. 3396 Тираж 850 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка. 14