Способ градуировки преобразователей теплового потока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалмстимесккх

Республик (l1) 609982 т

Ф

Ф (51) М. Кл.

G 01 К 19/00 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17.04.76 . (21) 2347016/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.78. Бюллетень № 21

Государственный комитет

Сооета 1йиниотроо СССР по делом изобретений и открытий

{53) УДК

536.629.7 (088.8) (45) Дата опубликования описания 15.05.78

Г. М. Миндлин, Б. Г. Начкебия и С. Е. Буравой (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Государственное специальное конструкторское бюро теплофизического приборостроения (54) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для экспрессконтроля и градуировки преобразователей теплового потока типа "вспомогательная стенка" в области производства и эксплуатации преобразо5 вателей теплового потока.

Известен способ градуировки преобразователей теплового потока, заключающийся в измерении пронизывающего преобразователь теплового потока и сигнала преобразования (1).

Недостатками способа являются длительность процесса градуировки, связанная с особенностями стационарного режима, и необходимость соблюдения И условий, позволяющих идентифицировать мощность, выделяющуюся висточнике тепла,,с потоком,,пронизывающим градуируемьтй преобразователь теплоаого потока. Кроме того, известный способ не определяет тепловую проводимость градуируемых преобразователей теплового потока, что является необходимым при контроле готовой продукции и может быть использовано для расчета методических погрешностей измерения теплового потока в реальных условиях эксплуатации. 25

Целью изобретения является расширение диапазона градуируемых температур и упрощение процесса градуировки.

Эта цель достигается тем, что градуируемый преобразователь размещают между двумя массивными блоками, один из которых предварительно перегревают на величину перепада температур, соответствующего требуемому значению пронизывающего теплового потока, измеряют термоЭДС градуируемого преобразователя теплового потока и пронизывающий его тепловой поток и по полученным величинам определяют значение коэффициента преобразования градуируемого преобразователя теплового потока.

На чертеже приведена схема, поясняющая способ.

Между двумя цилиндрическими медными блоками 1 и 2, окруженными тепловой изоляцией 3, размещен градуируемый преобразователь 4 теплового потока. Для уменьшения погрешности градуировки размеры блоков 1 и 2 выбраны так, чтобы выполнялось условие

С!С > 100, (1) где С и Сптп — теплоемкости блока и градуируемого преобразователя теплового потока4 -, к

60998.?

В контактной поверхности нижнего блока 2 устанавливается тепломер 5, имеющий такие же размеры рабочей поверхности, как и преобразователь 4.

Перед началом опыта задают перепад температур между блоками 2 и 1; соответствующий требуемому значению пронизывающего теплового потока, перепад измеряется термопарами А и В, выведенными на блок холодных спаев 6. В процессе измерений определяют величины термоЭДС 10 в цепях тепломера 5 и преобразователи4, U и U при помощи вольтметра 7, а также перепад температур на градуируемом преобразователе 4 -ЬТ с помощью дифференциальной термопары СД. Затем определяют величину пронизывающего преобразователь теплового потока 0 по формуле () где Кт — коэффициент преобразования тепмера 5 1- (определяется в независимом гра20 дуиров очном опыте). + С птп

C (Т, =

Дмс где CT — теплоемкость тепломера 5—

После этого по известным соотношениям определяют коэффициент преобразования градуируемого преобразователя 4

A= (3)Я и величину его тепловой проводиМости

Q дТ дТ

30 где Ь Т вЂ” поправка на тепловое сопротивление контакта преобразователя 4 с блоком

35 тепломером 5, на сопротивление заделки термопар, их их динамические погрешности и неоднородность (К).

Значение ЬТ находится в независимом и Сд40 эксперименте, в котором измеряют термопаро Д перепад температур на высокотеплопроводнои (медной) пластине, имитирующей градуируемый преобразователь. ЬТ является "постоянной", не зависящей от параметров преобразователя 4.

При необходимости изменения величины пронизывающего потока уменьшают или увеличивают перепад температур между блоками 1 и 2. При выполнении условия (1) имеется возможность градуировки большого количества преобразователей (20 — 30) при однократном создании перепада между блоками, что резко увеличивает производительность предлагаемого способа. проведенные исследования показали, что для градуировки первого преобразователя требуется не более 7 — 8 мин, а после установления требуемого перепада между блоками время градуировки составляет 60 — 90 с. Погрешность градуировки не превышает 5% с доверительной вероятностью 0,95 (экономический эффект от сокращения рабочего времени составляет по предварительным подсчетам в ГСКБ ТФП эа год

6000 руб.).

Формула изобретения .Способ градуировки преобразователей теплового потока, заключающийся в измерении пронизывающего преобразователь теплового потока и сигнала преобразования, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона градуируемых температур и упрощения процесса градуировки, градуируемый преобразователь размещают между двумя массивными блоками, один из которых предварительно перегревают на величину перепада температур, соответствующего требуемому значению пронизывающего теплового потока, измеряют термоЭДС градуируемого преобразователя теплового потока и пронизывающий его тепловой поток и по полученным величинам определяют значение коэффициента преобразования градуируемого преобразователя теплового потока.

Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Р 284363, кл. G 01 К 19/00, 1969.

609982

Составитель Н. Горшкова

Техред А. Богдан Корректор А. Гриценко

Редактор О. Филиппова

Заказ 2997/31

Тирам 831 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патенг", г. Ужгород, ул. Проектная, 4