Многоэлементный термопреобразователь

 

Использование: электроизмерительная техника, измерение величины переменного электрического тока. Сущность изобретения: многоэлементный термопреобразователь содержит диэлектрическую подложку, нагреватель и термобатарею, выполненную в виде термопар, расположенных послойно, соединенных последовательно в каждом слое и изолированных слоями диэлектрика. Ветви термопар каждого последующего слоя расположены над промежутками между ветвями термопар последующего слоя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 (О (л)

О (21) 4774283/10 (22) 26.12.89 (46) 07.09.92. Бюл. № 33 (71) Тартуский государственный университет (72) Л.И. Кромонов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 122505, кл. G 01 К 7/02, 1959, 2. Авторское свидетельство СССР

¹1444623,,кл,,G 01 К 7/02, 1987. (54) МНОГОЭЛЕМЕНТНЫЙ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения величин переменного тока (напряжения, тока, мощности).

Известен термопреобразователь, содержащий диэлектрическую подложку, на которой размещены нагреватель и взаимодействующая с ним термопара (1).

Недостатком данного термопреобразователя является низкая чувствительность.

Известен также многоэлементный термопреобразователь, содержащий подложку, на которой расположена термоэлектрическая батарея, выполненная в виде расположенных послойно термопар, соединенных последовательно в каждом слое и изолированных слоями диэлектрика, в которых в зоне горячих спаев термопар, расположены секции нагревателя (2), . Недостатком известного мHîcoýëåìåíтного термопреобразователя является невысокая чувствительность вследствие недостаточно эффективного использования

„„5UÄÄ 1760370 А1 (57) Использование: электроизмерительная техника, измерение величины переменного электрического тока. Сущность изобретения: многоэлементный термопреобразователь содержит диэлектрическую подложку, нагреватель и термобатарею, выполненную в виде термопар, расположенных послойно, соединенных последовательно в каждом слое и изолированных слоями диэлектрика.

Ветви термопар каждого последующего слоя расположены над промежутками между ветвями термопар последующего слоя. 2 ил. выделяющегося в нагревателе при прохождении тока Джоулева тепла, Известно, что в устройствах, использующих пленочные термобатареи, велика роль теплообмена с окружающей средой и существенным фактором является паразитный теплоперенос по подложке. Повышение эффективности возможно путем повышения доли переноса тепла по термоэлектрическим ветвям s суммарном тепловом потоке.

Недостаток устройства-и рототипа обусловлен тем, что в промежутках между ветвями термопар перенос тепла от нагревателя происходит только по подложке, Целью изобретения является повышение чувствительности.

Для этой цели в многоэлементном термопреобразователе, содержащем подложку, на которой расположена термоэлектрическая батарея, выполненная в виде расположенных послойно термопар, соединенных последовательно в каждом слое и изолированных слоями диэлектрика, в которых в зоне горячих спаев термопар распо«760370 ложены секции нагревателя, ветви термопар каждого последующего слоя расположены над промежутками между ветвями предыдущего слоя. Достижение цели происходит вследствие увеличения доли переноса тепла от нагревателя по термоэлектрическим ветвям.

На фиг, 1 изображен общий вид многоэлементного термопреобразователя; на фиг. 2 показано сечение А — А на фиг. 1.

Термопреобразователь содержит диэлектрическую подложку 1, на которой расположены нагреватель 2, термоэлектрическая батарея из расположенных послойно термопар с ветвями 3 и 4 разноименной проводимости, соединенных последовательно в каждом слое и изолированных слоями диэлектрика, контактные площадки 5 нагревателя и 6 термоэлектрической батареи, Секции нагревателя 2 расположены в слоях диэлектрика в зоне горячих спаев термопар.

В термоэлектрической батарее ветки 3 и 4 каждого последующего слоя расположены над промежутками предыдущего слоя.

Термопреобразователь работает следующим образом.

При прохожлении тока через нагреватель 2 в нем выделяется Джоулево тепло, которое разогревает горячие спаи термопар, образованных ветвями 3 и 4. Вследствие того, что ветви 3 и 4 термопар каждого последующего слоя расположены над промежутками между ветвями предыдущего слоя, для разогрева горячих спаев термопар используется тепло, выделяемое нагревателем 2 по всей длине расположения термоэлектрической батареи. Это повышает эффективность использования выделяемого в нагревателе 2 Джоулева тепла, способствует повышению температуры перегрева горячих спаев термопар и тем самым увели5 чивает чувствительность термопреобразователя.

За счет разности температур вдоль термопар создается термоЭДС, являющаяся мерой действующего значения тока через

10 нагреватель.

Устройство выполнено на подложке из слюды с использованием методов термовакуумного испарения и высокочастотного распыления. Нагреватель термопреобразо15 вателя выполнен иэ нихрома. Термоэлектрическая батарея содержит 40 термопар с ветвями сурьма-висмут, расположенных в два слоя по 20 последовательно соединенных термопар в каждом слое и разделенных

20 слоем политетрафторэтилена.

В таблице приведены сравнительные данные, характеризующие конкретный термопреобразователь и устройство-прототип.

Формула изобретения

25 Многоэлементный термопреобразователь, содержащий подложку, на которой расположена термоэлектрическая батарея, выполненная в виде расположенных послойно термопар, соединенных последова30 тельно в каждом слое и изолированных слоями диэлектрика, в которых, в зоне горячих спаев термопар, расположены секции нагревателя, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, вет35 ви термопар каждого последующего слоя расположены над промежутками между ветвями термопар предыдущего слоя, 1760З70

Составитель Л.Кромонов

Техред М.Моргентал Корректор И, Шулла

Редактор

Заказ 3179 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101