Устройство для измерения нестационарных тепловых потоков
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
00 502242
Сома Сооотсиик
Социалистичвскик
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.09,74 (21) 2057078/18-10 (51) М. Кл 2 б 01К 17/08 с присоединением заявки №
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Оптблик вано 05,02.76. Бюллетень № 5 (52) УДК 536.532(088.8) Дата опубликования описания 09.04.76 (72) Автор изобретения
Ю. В. Гавинский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ
ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
Государственный комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к теплофизическим измерениям, например тепловой дефектоскопи и.
Известно устройство для измерения тепловых .потоков, содержащее термоэлектрическую батарею, вмонтированную во вспомогательную стенку так, что спаи термопар находятся на двух ее поверхностях.
Однако в выходном сигнале известного устройства присутствуют как переменная составляющая сигнала, так и постоянная. В тепловой дефектоскопии необходимо измерить только переменную составляющую сигнала на фоне постоянной составляющей, что препятствует использованию высокочувствительных узкопредельных измерительных приборов и таким образом снижает точность измерения.
С целью повышения точности измерения в предложенном устройстве термоэлектрическая батарея снабжена дополнительными спаями, расположенными в материале дополнительной стенки в плоскости, параллельной поверхности стенки и находящейся от них на расстояниях, прямо пропорциональных их термическим сопротивлениям.
На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.
Устройство содержит корпус 1 датчика, измерительный прибор 2, термопарную батарею
3, вспомогательную стенку 4, горячий спай 5 термопары, холодный спай 6, дополнительные спаи 7 и 8.
На чертеже обозначено: 6 — расстояние от передней поверхности стенки до дополнитель5 ного спая, б" — расстояние от задней поверхности стенки,до дополнительного,спая термопары, g — измеряемый тепловой поток.
Рассмотрим процесс образования выходного сигнала устройства при нестационарном теп10 ловом потоке g, имеющем вид прямоугольного теплового импульса, длительность которого превышает тепловую постоянную времени вспомогательной стенки. В момент прихода импульса спаи термопар нагреваются и тер15 мопарная батарея 3 генерирует термоэлектродвижущую силу пропорционально градиенту тем пературы между горячими спаями 5 и дополнительными спаями 7, 8, которые в начальный момент являются холодными. Через не20 которое время передний фронт теплового импульса достигает дополнительных спаев 7, 8, в результате чего термоэлектродвижущая сила термобатареи 3 уменьшается. Процесс уменьшения выходного сигнала усиливается
25 за счет того, что на участке между дополнительными спаями 7, 8 и задней поверхностью стенки 4 избыточная температура меняет свой знак, В результате вырабатывается термоэлектродвижущая сила, компенсирующая пер30 воначальный сигнал, обусловленный термиче502242
1 3 ским сопротивлением материала стенки 4 на участке между горячими спаями, 5 и дополнительными опаями 7, 8. Когда величины избыточных температур уравниваются, сигнал на выходе термапарной батареи 3 становится равным нулю. Отклик термобатареи 3 на задний фронт импульса носит тот же характер, но имеет противоположный знак и значительно меньшую амплитуду.
Предмет изобретения
Устройство для измерения нестационарных тепловых потоков, содержащее датчик, выполненный в виде термоэлектрической батареи, вмонтированной в твпловоопринимающую дополнительную стенку, горячие спаи которой расположены на поверхности стенки, обращенной к источнику излучения, а холодные спаи на противоположной стороне, от л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, термоэлектрическая батарея снабжена дополнительными спаями, расположенными в материале дополнительной стенки, в плоскости параллельной поверхности стенки и находящейся от них:на расстояниях, прямо гропорциональных их термическим сопротивлениям.
