Устройство для измерения тепловых потоков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 450Л-, (61) Зависимое от авт. свид-ва(22) Заявлена 26.10.72 (21) 1842740/26-25 с присоединением заявки №(32)Приоритет

Опубликовано 25 1 1.74,Бюллетень ¹43

Дата опубликования описания10.06.75 (51) М. Кл. Q 01)r, 17/00

Государственный комитет

Совета Инннотроа СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 536.24(088.8) М. М. Нежевенко (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Изобретение относится к устройствам для измерения тепловых потоков, применяемым при определении теплофизических параметров материалов и сред в качестве теплоизоляции конструкций. 5

Известно устройство для измерения тепловых потоков, применяемое для определения качества теплоизоляции конструкций, состоящее из корпуса, выполненного из материала с высоким коэффициентом теплопро- l0 водности, в верхнем основании которого имеется углубление с плоским дном, на которое установлен балансомер, выполненный в виде теплоизоляционной подставки в форме прямого кругового цилиндра. На верх15 нем торце цилиндра смонтирован электронагреватель. Измерение теплового потока с помощью этого устройства осуществляется путем измерения величины мощности, подводимой к нагревателю от источника электро- 20 энергии и необходимой для поддержания температуры верхнего и нижнего торцов подставки-балансомера при значении, равном температуре поверхности, на которой установлен корпус данного устройства. Ошибка измере- 25

2 ния в значительной степени зависит от величины коэффициентов теплопроводимости материалов, применяемых для заполнения зазора и изготовления подставки балансомера, от величины коэффициента теплоотдачи в окружающую среду, даже при одинаковых условиях теплообмена на наружных поверхностях устройства и поверхности исследуемого объекта.

Бель изобретения — повысить точность измерения теплового потока.

Это достигается изменениями, которые заключаются в следующем.

Плошадь поверхности нижнего основания корпуса устройства должна быть равна площади остальной части корпуса, через которую осуществляется теплообмен этого корпуса с окружающей средой непосредственно.

В углубление корпуса устройства помещен балансомер, выполненный в виде теплоизоляционной подставки, ограниченной прямой цилиндрической поверхностью, форма н размеры которой точно соответствуют этому углублению. При этом верхний торец балансомера находится точно в плоскости верхнего (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ

450972 ности .исследуемой конструкции определяет ся как частное от деления показаний амперметра на площадь поверхности имитатора, с которой осуществляется теплоотдача в окружающую среду непосредственно. При этом относительная ошибка измерения не превышает величину где $ — плошадь боковой поверхности теплоизоляционной прокладки;

Я„ — площадь поверхности имитатора, с которой осуществляется теплоотдача в окружающую среду непосредственно.

Устройство для измерения тепловых потоков, состоящее из корпуса в виде тела обтекаемой формы с плоским основанием и углублением, в котором размещена теплоизоляционная подставка-балансомер, электронагревателя, регулируемого источника электропитания, измерителя тока и нульгальванометра, включенного в -цепь батареи термопар, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения теплового потока, электронагреватель смонтирован в имитаторе, размещенном на теплоизоляционной прокладке, установленной на подставке-балансомере, размещенной в углублении корпуса, причем верхний торец балансомера расположен в плоскости верхнего основания корпуса, а имитатор выполнен в виде полого тела обтекаемой формы, нижнее основание которого представляет собой плоскость, соответствующую по форме и размерам сечению верхнего основания дополнительной теплоизоляционной проклацки, а сечение нижнего основания этой прокладки соответствует по форме и размерам сечению верхнего основания подставки-балансомера. основания корпуса. На верхнем торце балансомера помещается дополнительная:тонкая теплоизоляционная прокладка. Сечение нижнего основания этой прокладки должно точно соответствовать сечению верхнего торца балансомера по форме и размерам.

На эту прокладку устанавливается имитатор исследуемой поверхности, выполнен- $ ный из материала с большим коэффициентом — — 100%, теплопроводности в виде полого тела обтеЦ каемой формы, обеспечивающего минимум аэрогидродинамических искажений поверхности исследуемого объекта, с плоским нижним основанием. Сечение нижнего основания имитатора должно точно соответствовать 1б форме и размерам верхнего основания дополнительной теплоизоляционной прокладки.

Во внутренней полости имитатора смонтирован электронагреватель, изготовленный из . Предмет изобретения про вода, сопротивление котброго не зависит 20 от температуры.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Устройство для измерения тепловых потоков состоит из электронагревателя 1, имитатора исследуемой поверхности 2, до.полнительной теплоизоляционной прокладки 3, корпуса 4 устройства, подставки-ба- . лансомера 5, батареи 6 термопар балансомера.

Для измерения плотности теплового потока с поверхности исследуемой конструкции необходимо на эту поверхность установить предлагаемое устройство. К электронагревателю 1 через амперметр, шкала которого проградуирована в единицах измерения мощности и через реостат подводится электроэнергия от источника постоянного тока (источник тока, реостат и амперметр на схеме-не показаны). С помощью реоста- 4О та в цепи электронагревателя подбирается такая сила .тока, при которой указатель нуль-гальванометра (на схеме не показан), включенного в цепь батарея 6 термопар— подставка-балансомер 5, удерживается на нуле. Плотность теплового потока с поверх45G9: 2

Л

Согтавитевь . нуи- к

Текред ..Карандов.она Еорректор Л..1,н сси ре tat;ro!1 <).!-тс нина. й.

Тираж П !.i cuoe!!зл. м ©ф

31! a

ФК М П Зак.1 3810 Тир.760

t!!!I!!!!!I!! осуиаргтве :и . го к.о| тета Соиt ttt Миии;трои СССР

:Io дева:t и оь! етеиий и l Ãttitи!тий

Москва, 1:!t" 5. Ра -t!t« at! иаГ>., 4 (!!кои риити- «Пат(и:.т:, И:: к: и. 1, !,, к и. .ии и:л. и!