Датчик для измерения тепловых потоков
OllNCAHNE
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
О i) 462 О 95
Союз Саветскик
Социалистических республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.05.73 (21) 1925322/18-10 (51) М. Кл. б 011к 17,/00 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений (32) Приоритет
Опубликовано 28.02.75. Бюллетень ¹ 8
Дата опубликования описания 09.07.75 (53) УДК 68!.12(088.8) и открытий (72) Авторы изобретения
Л. А. Гуськов и P. Б. Басария (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
Изобретение относится к области теплометрии и используется, например, в экспериментальной аэродинамике.
Известны датчики для измерения тепловых потоков, содержащие корпус с водоохлаждасмым эталонным элементом и дифференциальную термопару для измерения перепада температуры на эталонном элементе.
Однако эти датчики имеют значительные габариты из-за наличия в них водоподводящих магистралей, неудобны в эксплуатации вследствие необходимости источника охладителя, не обеспечивают достаточной точности измерения из-за недостаточной равномерности охлаждения эталонного элемента, обусловленной тем, что температура воды на входе и выходе системы охлаждения различна, а потому и интенсивность охлаждения различных участков поверхности эталонного элемента также различна.
Цель изобретения — повышение точности измерения.
Это достигается тем, что в предлагаемом датчике система охлаждения выполнена в виде нескольких концентрично размещенных автономно подпружиненных колец, выполненных из сублимирующего материала, контактирующих с охлаждаемой поверхностью эталонного элемента через электрод дифференциальной термопары.
Все кольца работают автономно, и интенсивность сублимации их материала зависит от температуры только тех участков поверхности эталонного элемента, к которым кольца под5 жаты.
На чертеже показан датчик.
Внутри корпуса 1 из теплоизоляциопного материала размещены эталонный элемент 2 и термоэлектроды 3 и 4 с электрическими вы10 водами 5 и 6, включенными в измерительн ю схему. Электрод 4 имеет выступ 7 с резьбо "> на конце, на который концентрично надеты кольца 8 и 9 (одно или несколько) из сублимирующего материала. Кольца автономно
15 подпружинены с помощью пружин 10 и 11, обеспечивающих поджатие к поверхности электрода 4. В кольцах 8 и 9 выполнены каналы для отвода образующихся при сублимации паров.
20 Датчик работает следующим образом.
При воздействии на тепловоспринимающую поверхность датчика теплового потока на эта. лонным элементе создается температурный перепад, пропорциональный величине теплового
25 потока. С возрастанием температуры электрода 4 до величины температуры сублимации материала колец 8 и 9 он испаряется, и температура поверхности охлаждения электрода перестает повышаться и принимает постоянное
30 значение, близкое к температуре сублимации
462095
Составитель И. Рывкина
Редактор T. Рыбалова Техред Т, Курилко Корректор А. Дзесова
Заказ 1611/14 Изд № 1304 Тираж 740 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж,-35, Раугнская наб., д. 4,5
Типография, нр. Сапунова, 2 материала колец. Если температура поверхности электрода 4 неравномерна по радиусу, скорость испарения колец различна, что обеспечивает равномерность охлаждения поверхности электрода 4 и повышает точность измерения теплового потока.
Длину колец выбирают, исходя из характеристик их материала, величины измеряемого теплового потока и времени эксперимента. Изза большой величины значения удельной теплоты парообразования сублимирующих материалов расход материала колец незначителен, и размер колец мал, а поэтому и датчик имеет м ал ые га бар и ты.
Если неравномерность нагрева эталонного элемента незначительна, можно обходиться одним теплосъемным кольцом. Диаметр кольца в каждом конкретном случае выбирают наиболее рационального размера. Так, диаметр кольца может быть меньшим диаметра эталонного элемента.
В случае, когда неравномерность нагрева эталонного элемента существенно отличается от радиальной, теплосъемные элементы целесообразно выполнять в форме, отличной от
5 кольцевой, например, в виде секторов цилиндра, полуколец и т. д.
Предмет изобретения
Датчик для измерения тепловых потоков, 10 содержащий корпус, эталонный элемент, систему охлаждения эталонного элемента и дифференциальную термопару для измерения перепада температуры на эталонном элементе, отличающийся тем, что, с целью повы15 шения точности измерения, система охлаждения в нем выполнена в виде нескольких концентрично размещенных автономно подпружиненных колец из сублимирующего мате. риала, контактирующих с охлаждаемой по20 верхностью эталонного элемента через электрод дифференциальной термопары.
