Способ измерения температурного поля в помещении и устройство для его осуществления



Способ измерения температурного поля в помещении и устройство для его осуществления
Способ измерения температурного поля в помещении и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2604267:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температурных полей в помещении, а также для оценивания динамики изменения состояния температурного поля. Способ измерения температурного поля в помещении включает измерение датчиками температуры в контрольных точках и получение числовых значений температуры. Измерение температуры в контрольных точках осуществляется бесконтактным способом пирометром, измеряющим температуру газовой среды по температуре поверхности датчика и формирующим в течение долей секунды значение этой температуры в виде числа, передаваемого в вычислительное устройство. Устройство измерения температурного поля в помещении содержит датчики температуры, устройство считывания значения температуры и вычислительное устройство. Каждый датчик температуры выполнен в виде пластины из металла толщиной не более 0,1 мм, а считывающим устройством значений температуры является пирометр, преобразующий и передающий полученную информацию в вычислительное устройство. Технический результат - повышение информативности инструментальных измерений при одновременном упрощении процесса измерений. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области измерения температурных полей в помещении при контроле и исследованиях для моделирования чрезвычайных ситуаций, а также для оценивания динамики изменения состояния температурного поля.

Известно устройство для измерения температурного поля газового потока (патент 2230300 RU, G01K 13/02), которое содержит преобразователь температуры и тепловизионную камеру. Преобразователь температуры выполнен в виде сетки из нитей, коэффициент теплопроводности которой приблизительно равен коэффициенту теплопроводности газовой среды. Температурное состояние преобразователя, соответствующее температурному состоянию газовой среды, фиксируется тепловизионной камерой. Изображение температурной картины подвергается обработке для получения числовых значений температурного поля.

Недостатками этого устройства является сложность получения в числовом представлении динамики изменения температурного поля. Кроме того, поверхность, сканируемая тепловизионной камерой, ограничена, а в труднодоступных местах контролируемого объема практически невозможен процесс сканирования.

Наиболее близким способом к заявляемому является способ измерения пространственного распределения температуры и устройство для его осуществления (заявка на изобретение 2011150287 RU, G01K 7/00). Для измерения температуры в контрольных точках используются термочувствительные кварцевые датчики, проводники, генератор качающейся частоты, контроллер, устройства отображения информации.

Недостатками известного устройства является сложность и громоздкость конструкции. Каждый датчик должен быть гальванически соединен с генератором, контроллером и устройством отображения информации, что не всегда возможно для больших помещений. Кроме того, каждый датчик должен пройти процедуру тарировки.

Изобретением решается задача создания способа измерения температурного поля в помещении и устройства для его реализации, характеризующихся простотой получения значений температурного поля в помещении, надежностью и простотой конструкции датчиков.

Для решения поставленной задачи в способе измерения температурного поля в помещении, включающем измерение датчиками температуры в контрольных точках и получение числовых значений температуры, согласно настоящему изобретению измерение температуры в контрольных точках осуществляется бесконтактным способом пирометром, измеряющим температуру газовой среды по температуре поверхности датчика и формирующим в течение долей секунды значение этой температуры в виде числа, передаваемого в вычислительное устройство.

Для решения поставленной задачи в устройстве измерения температурного поля в помещении, содержащем датчики температуры, устройство считывания значения температуры и вычислительное устройство, согласно настоящему изобретению, каждый датчик температуры выполнен в виде пластины из металла толщиной не более 0.1 мм, а считывающим устройством значений температуры является пирометр, преобразующий и передающий полученную информацию в вычислительное устройство.

Заявляемый способ измерения температурного поля в помещении и устройство для его осуществления поясняются на примере выполнения чертежей. На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства измерения температурного поля в помещении с разрезом помещения, в котором установлены датчики и схематически изображены приборы, ЭВМ - электронно-вычислительная машина (компьютер). На фиг. 2 - различные виды датчика, δ - толщина датчика, tc - температура газовой среды вокруг датчика, to - температура поверхности датчика, график динамики изменения температуры поверхности датчика: а) график изменения температуры при условии, что tc>to; б) график изменения температуры при условии, что tо>tс.

Способ осуществляется следующим образом. Датчики помещаются в контрольные точки в объеме помещения. Пирометр соединяют с ЭВМ и устанавливают в положение, из которого удобно сканировать поверхности всех датчиков. Последовательно сканируют пирометром поверхности датчиков, получают значения температуры этих поверхностей. Полученные значения температуры передаются в ЭВМ, в которой фиксируются координаты положения датчиков, температура их поверхностей и временной момент получения значения температуры. Температура поверхности датчика соответствует температуре среды, окружающей этот датчик. На фиг. 2 показаны графики изменения температуры поверхности датчика. На графиках видно, что равенство значений температуры поверхности датчика и окружающей среды достигается за время, меньшее чем 0.1 секунды, поэтому можно допустить, что измеренная пирометром температура является температурой газовой среды в контрольных точка.

Устройство измерения температурного поля в помещении состоит из датчиков 1, пирометра 2, ЭВМ 3, соединительных проводов 4. Пирометр 2 устанавливается таким образом, чтобы обеспечивалось сканирование поверхностей всех датчиков. Соединительными проводами 4 пирометр 2 подключается к ЭВМ 3.

Устройство работает следующим образом. Датчики 1 устанавливаются в контрольных точках в объеме помещения. Пирометром 2 осуществляется сканирование поверхности каждого датчика 1 с фиксированием значения температуры. Эти значения температуры передаются в ЭВМ 3, где заносятся в базу данных с указанием координат положения датчика и временного момента получения значения температуры. Полученные значения температуры, координат и временного момента сканирования температуры позволяют построить температурное поле в объеме помещения и оценить динамику изменения температурного поля.

1. Способ измерения температурного поля в помещении, включающий измерение датчиками температуры в контрольных точках и получение числовых значений температуры, отличающийся тем, что измерение температуры в контрольных точках осуществляется бесконтактным способом пирометром, измеряющим температуру газовой среды, окружающей датчик, по температуре поверхности датчика и формирующим в течение долей секунды значение этой температуры в виде числа, передаваемого в вычислительное устройство.

2. Устройство измерения температурного поля в помещении, содержащее датчики температуры, устройство считывания значения температуры и вычислительное устройство, отличающееся тем, что каждый датчик температуры выполнен в виде пластины из металла толщиной не более 0.1 мм, а считывающим устройством значений температуры является пирометр, преобразующий и передающий полученную информацию в вычислительное устройство.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области термометрии и может быть использован для медицинского применения. Предложен цифровой термометр из противомикробной меди, внешняя конструкция которого состоит из корпуса (1), крышки (2) батарейного отсека, то есть удаляемой части, посредством которой батарея вставляется в термометр, кнопки (3) питания, т.е.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температурного профиля по глубине как на ходу судна, так и в дрейфе. Предложен термозонд, содержащий корпус, головную часть с грузом и измерительно-передающий блок, связанный с приемным блоком с помощью гидроакустического канала связи.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования взаимодействия судна или его модели с водной средой, стратифицированной по глубине слоями разной температуры.

Изобретение относится к области исследований газоконденсатных эксплуатационных скважин и может быть использовано при определении содержания углеводородов (далее - УВ) С5+в в пластовом газе непосредственно при проведении исследовательских работ газоконденсатных эксплуатационных скважин.

Изобретение относится к области измерения теплофизических характеристик физических сред и может быть использовано в морской биологии и химии для расчета температурных условий существования биологических объектов и течения химических реакций в верхнем слое донных осадков в условиях изменяющейся температуры водного слоя.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при измерении температуры расплавленных металлов. Удерживаемый посредством фиксирующего и движущего устройства (11) в области (12) фиксации контактный штырь (10) должен вставляться в имеющий продольную ось (4), открытый с торцевой стороны (5) металлургический зонд (3).

Изобретение относится к области радиотермометрии и может быть использовано для измерения глубинных температур объектов по их собственному радиоизлучению. Радиометр содержит антенну, последовательно соединенные направленный ответвитель, циркулятор, приемник, синхронный низкочастотный фильтр, фильтр высоких частот, компаратор, второй вход которого соединен с общей шиной радиометра, а второй вход циркулятора подключен к первой согласованной нагрузке, переключатель, первый и второй выходы которого соединены с одноименными входами направленного ответвителя, а первый, второй и третий входы подключены ко второй, третьей согласованным нагрузкам и к выходу последовательно соединенных источнику тока и генератору шума.

Изобретение относится к области измерения температур и может быть использовано измерении температуры при точении. Заявлено устройство для измерения температуры, содержащее заготовку, резец, к задней поверхности режущей пластины которого прикреплен проводник, взаимодействующий с измерительным прибором.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для тестирования жидкости, используемой как восстановитель, в связи с очисткой выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при проведении термометрических измерений. Заявлены термоэлектрическая система, способ гашения колебаний термоэлектрической системы и компрессор, содержащий указанную термоэлектрическую систему.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры расплава. Устройство для измерения температуры расплава, в частности расплавленного металла, содержащее оптическое волокно и направляющую трубку, имеющее погружной конец и второй конец, противоположный погружному концу.

Изобретение относится к теплометрии и может быть использовано при обнаружении теплового излучения. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Пирометр // 2365882
Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к радиационной пирометрии. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике. .
Наверх