Датчик теплового потока

 

Союа Советских

Социалистических

Республик и>562737 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

122) Заявлено 19.01.76 (21) 2314749, 10,51) М.Кл.- 6 01 К 17, 08 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень ¹ 23 (45) 1ата опубликования описания 02.09.77

153) У3, К 536.629.7 (088.8) (72) Авторы изобретения = . p т Б

Ф. М. Позвонков и Л. И. Фокин (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к технике измерения тепловых потоков, а точнее к датчикам, работаютцим в условиях вакуума и низких температур и предназначенным для измерения тепловых потоков большой мощности.

Известны датчики, предназначенные для измерения лучистых тепловых потоков, содержашие корпус с установленным в нем приемником тепла, выполненным в виде диска с поглощающим покрытием, измерителем температуры, и тсрмокомпенсационныс кольца.

Мерой лучистого тсплогого потока в таки.; условиях служит величина равновесной температуры рабочего диска (1).

Однако такие датчики могут применяться лишь для измерения тепловых потоков сравнительно небольшой мощности (до 2 10- вт,/ я )

Известны также датчики, предназначенные для измерения тепловых потоков большой мощности (до 6. 10 вт).я ), содержащие корпус, тспловоспри,шмающую пластинку, эталонный элемент и теплоотводящий узел

Р)

Однако термостатирование грани эталонного элемента, осуществляемое пхтем отвода тепла через стержень, припаянный своей торцовой поверхностью к грани эталош ого элемента, к потоку охлаждающей жидкости, имеющей постоянную температуру, требует сложной системы волоахлаждеиия для каждого датчика. Нр» использовании известного датчика для измерения тепловых потоков, например, в вакуумных камерах, имеющих кри5 о:еш ыс экраны, тру" Ho добиться постоянства температуры охлаждающей жидкости, вследствие того. что по сеченша камеры температуры меняется от азотной lo нормальной, что в конечном итоге в большой степени

1о влияет на точность измерения тепловых потоков. Кроме того, система водоохлаждсиия загромождает рабочий объем камеры и отрицательно влияет на сс технически характер ист| к!ь

Цель изобретения — повышен:li:Ië:iåæности работы.

Это дости-астся тем, что извсст ый 13Tчик снабжен зсркаль: ым параболическим отражателем и выполнен в виде трубки, облицованной с внутренней пов;рхиасг пористым материалом, гсрмети,но закрытой с одного конца эталонным элементом и дртгим концом саоощсннаи с гвсдснным н .Iатчик радиатором, установленным перед зерка,ibHhl t параболическим отражателем, причем радиатор установлен в фокусе зеркального параболического отражателя.

На фиг. 1 изоаражсн общий ":,ll;I предложенного дат и1ка тсплавога потока, разрсз; на фиг. 2 — то жс, в,i i c»срху.

562737

В корпусе 1 концснтрично размегцспы тепловоспринимак>щая пластина 2 и эталонный элемент 3 с припаянной к нему трубкой

4, внутренняя поверхность которой облицова а пористым материалом 5. Эталонный элемент 3 и тепловоспринимающая пластина

2 связаны мс>кд собой припоем, оолад".ioщим высокой электропроводностыо (например, 1,",-72), в ннх же зачеканиваются медный и х Д;о»еловый провода cGoòiicòcòâåíïî.

Трубка 4 сообщена с дополнгпсльпым радиатором 6, заполненным охлаждающей жидкостью и имеющим ребро 7, предназначенные для рассеивания тепла, воспринимаемого датчиком. К радиатору 6 с помощью винтовой пары 8 крспится зсркальпый параболический отражатель 9, а с помощью кронштейна !О oil устанавливается так, тобы радиатор 6 находился в фокусе отражателя.

Датчик работает следующим оор lзом.

Тепловой поток, воспринимаемый пластп— ной 2, проходит че;,зсз эталонный элемент 3 и нагревает жидкость, находящуюся в порах облицовки трубки 4. 5К идкость закипает, и образовавшийся пар по трубке поступает в дополнительный радиатор 6, где он вновь конденсируется на его стенках, отдавая свое тепло . олодным ребрам 7. Так как радиатор установлен в фокусе отражателя 9, тепло, рассеиваемое ребрами радиатора, будет передаваться направленным погоком на наиболее холодную часть вакуумной камеры (на криогенные экраны).

Образовавшийся конденсат под действием капиллярных сил, возникающих в пористой облицовке трубки 4, будет поступать к грани эталонного элемента >. В связи с тем, что под действием воспринимаемого датчика теплового потока на грани эталонного элемента постоянно будет осуществляться фазовый псреход охлаждающей жидкости, темперагура грани будет постоянно поддсрж ваться раиной значению температуры кипения жидкости в течение длительного периода измере5 ний, Тсрмо-э.д.с., возникающая на гранях эталонного элемента, подводится к регистрирующему прибору и по из..iñðåiiiiîìó перепаду температур на эталоцнoм элементе определяется тепловой поток.

1Р Использование прс.<ло>кснного дат ика позволит произво IHTb стабильное термостатирозаннс грани эталонного элемента, что повышает надежность его работы и точность измерений.

Формула изобретения

1. Датчик теплового потока, содержащий корпус, тепловоспринимающую пластину, эталонный элемент и тсплоотводящ ий узел, о тл и ч а ю шийся тсг», что, с целью повышения надежности работы,,в нем теплоотводящий узел снабжен зеркальным параболичсским отражателем и выполнен в виде трубки, облицованной с внутренней поверхности пористым материалом, герметично закрытой с одного конца эталонным элементом и другим концом сообщенной с введенным в датчик радиатором, установленным перст зеркальным зр параболическим отражателем.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что радиатор установлен в фокусе зеркального параболического отражателя.

З5 Источники информации, принятые vо внимание при экспертизе:

1. Лвторскос свидетельство СССР

М 38б283, кл. G 01 К 17/00 197!.

2. Лвторскос свидетельство СССР

М 1 98731, кл. G 0 1 К 1 7/08, 19G7.

562737

1а

1

1 ! !

Составитель Н. Горшкова

Техред H. Сметанина

Корректор В. Гутман

Редактор Т. Иванова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 500/1181 Изд. № 72 Тираж 878 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5