Датчик теплового потока

 

if,т,т 1

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВ7ОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u) 640l46

Союз Советскик

СоцнзпнстичGcKHx

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 5б2737 (22) Заявлено 10.08.77 (21) 2515768/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.з

G 01К 17/06

Государственный комитет

СССР ло деязм изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (53) УДК 536.629.7 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (72) Авторы изобретения

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

Изобретение относится к технике измерения тепловых потоков, а точнее к датчикам, работающим в условия.. вакуума и низких температур.

По основному аьт. св. ¹ 562737 известен датчик, предназна сп :ый для измерения теплового потока большой мощности. Датчик состоит из корпуса, в котором размещены тепловоспринимающая пластина и эталонный элемент с припаянной к нему трубкой, внутренняя поверхность которой облицована пористым материалом, трубка сообщена с дополнительным радиатором, заполненным охлаждающей жидкостью и установленным в фокусе зеркального параболического отражателя.

Недостаток датчика состоит в том, что при измерении тепловых потоков, величина которых изменяется по времени, переход с режима на режим вносит погрешность в величину выходного сигнала. Это связано с тем, что при изменении теплового потока, например увеличении, увеличивается количество тепла, передаваемого от тепловосгринимающей пластины к системе охлаждения. При этом, в силу того, что площадь дополнительного радиатора и температура экрана камеры — величины постоянные, при передаче увеличенного теплового потока от дополнительного радиатора к экрану камеры увеличивается температура поверхности радиатора, а вместс с этим давление паров и температура жидкости. С увеличением температуры охлаждающей жидкости иовы5 шается температура фазового перехода, а следовательно, и температура грани эталонного элемента, что приводит к неточности измерения.

Цель изобретения — повышение надеж10 ности и точности измерения.

Это достигается тем, что дополнительный радиатор выполнен с изменяющейся поверхностью излучения.

Изменяющуюся поверхность излучения

15 дополнительного радиатора выполняют в виде сильфона.

На фиг. 1 и 2 схематично показан предлагаемый датчик.

Датчик теплового потока содержит кор20 пус 1, в котором концентрично размещены тепловоспринимающая пластина 2 и эталонный элемент 3 с припаянной и нему трубкой 4. Внутренняя поверхность трубки облицована пористым материалом 5.

25 Эталонный элемент 3 и тепловоспрпннмающая пластина 2 связаны между собой припоем, обладающим высокой электропроводностью (например, Пср-72), в них же зачеканиваются медный и хромелевый провода

ЗО оответственно. Трубка 4 сообщена с допол640146

Составитель Н. Горшкова

Текред С. Антипенко Корректор О. Данишева

Редактор Караулова

Заказ 2370!12 Изд. ¹ 816 Тираж 799 Под иснос

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, нр. Сапунова, 2 нительным радиатором 6, выполненным в виде элемента с изменяющейся поверхностью излучения, например сильфона, и заполненным рабочей жидкостью. К трубке 4 датчика с помощью кронштейна 7 крепится зеркальный параболический отражатель 8, причем он устанавливается так, чтобы радиатор 6 находился в фокусе отражателя (фиг. 2).

Датчик работает следующим образом.

Тепловой поток, воспринимаемый пластиной 2, проходит через эталонный элемент 3 и нагревает жидкость, находящуюся в порах облицовки трубки 4. Жидкость закипает, и образовавшийся пар по трубке поступает в дополнительный радиатор 6, выполненный в виде сильфона, где он вновь конденсируется, отдавая свое тепло стенке сильфона. Так как радиатор установлен в фокусе отражателя О, то тепло, рассеиваемое поверхностью сильфона, будет передаваться направленным потоком на наиболее холодную часть камеры 9 (на криогенные экраны 10).

Образовавшийся конденсат под действием капиллярных сил, возникающих в пористой облицовке трубки 4, поступает к грани эталонного элемента 3, где вновь закипает, отводя тепло от грани.

При изменении величины воспринимаемого датчиком теплового потока изменяется и то количество тепла, которое рассеивается поверхностью сильфона. В этом случае он или растягивается, или сжимается в зависимости от величины изменения теплового потока, Изменение поверхности излучения

5 обеспечивает постоянство давления в полости радиатора, а следовательно, и постоянство температуры фазового перехода раоочей жидкости на грани эталонного элемента.

10 Термо-ЭДС, возникающая ца гранях эталонного элемента, подводится к регистрирующему прибору и по измеренному перепаду температур на эталонном элементе определяется тепловой поток.

15 Использование предложенного датчика позволит обсспечить стабильное термостатирование грани эталонного элемента при любых изменениях измеряемого теплового потока, что повышает надежность его работы

20 и точность выходного сигнала.

Формула изобретения

1. Датчик теплового потока по авт. св. № 562731, отличающийся тем, что, с

25 целью повышения надежности и точности измерения, в нем дополнительный радиатор выполнен с изменяющейся поверхностью излучения.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, 30 что изменяющаяся поверхность излучения дополнительного радиатора выполнена в виде сильфона.