Устройство для измерения тепловых потоков
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ С81ИДВТИЛЬСТВУ
Союз Советских
Сациалистичвсмих
Республик
«»708179 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.08.77 (21) 2517112/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл
G 01 К 17/08
Государственный нюмнтет
СССР по делам нзооретвннй м отнрытнй (53) УДК 536.53 (088.8) Опубликовано 05.01.80. Бюллетень № 1.
Дата опубликования описания 15.01.80 (72) Авторы изобретения
О. А. Геращенко, В. Г. Карпенко и Ж. Л. Погурская (71) Заявитель Институт технической теплофизики AH Украинской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
Изобретение относится к теплометрии, может найти применение в качестве малоинерционного чувствительного элемента в радиометрах, пирометрах, актинометрах, калориметрах, тепломерах и других устройствах аналогичного назначения.
Известно устройство для измерения тепловых потоков, содержащее анизотропную термоэлектрическую батарею (1} .
Это устройство не обладает требуемой чувствительностью и его изготовление сопряжено с рядом технологических трудностей, препятствующих внедрению его в практику тепловых измерений.
Наиболее близко к предлагаемому устройство для измерения теплового потока, содержащее анизотропную термоэлектрическую батарею, размещенную на теплопроводящей подложке, снабженной слоем электроизоляции (21.
Однако известное устройство недостаточно чувствительно, так как конструкция,не обеспечивает сложения вихревых токов, которые компенсируются соседними контурами
Цель изобретения — повышение чувствительности устройства. Для этого термоэлектрическая батарея выполнена в виде меандра, а ветви изготовлены из ниспадающих в противоположные стороны последовательно наложенных друг на друга слоев в форме прямоугольных ступеней, причем каждый
5 последующий слой смещен относительно предыдущего на ширину ступени, длина которой равна высоте термоэлектрической батареи.
Устройство изображено на чертеже.
На теплоотводящей подложке 1 расположены ветви 2, 3 термоэлектрической батареи, слой электроизоляции 4, электропроводные перемычки 5, выходные клеммы 6.
Устройство работает следующим образом
Под действием измеряемого теплового
15 потока (,), пронизывающего анизотропную батарею, в ее ветвях 2, 3 возникают вихревые термоэлектрические токи. Благодаря тому, что ветви термоэлектрической батареи изготовлены из ниспадающих в противопо20 ложные стороны последовательно наложенных друг на друга слоев в форме прямоугольных ступеней и каждый последующий слой смещен относительно предыдущего на ширину ступени, внхревые термоэлектрические
708179
Формула изобретения
Составитель А. Тереков
Техред К. Нуфрич Корректор Н, Задерновская
Тираж 13 Подписное
ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., p,. 4/5
Филиал П П П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор Б.Федотов
Заказ 8472/35 токи приобретают наклонную ориентацию, что приводит к появлению поперечной относительно градиента температуры составляющей термоэдс. Предложенная конструкция термоэлектрической батареи обеспечивает оптимальную ориентацию вихревых термоэлектрических токов, вследствие чего повышается чувствительность устройства.
Термоэлектрическую батарею изготавли вают методом планарной технологии путем последовательного смещения маски с прямоугольными отверстиями вдоль подложки
1 с чередующимся наложением парных термоэлектрических материалов.
Испытания опытного образца устройства, термоэлектрическая батарея которого изготовлена из висмута и тройного сплава
Bi> Те -Sb Теа, показали, что его чувствительность в 12 раз выше чувствительности прототипа. Постоянная времени изготовленного образца составила менее 10 мсек при толщине термобатареи 6 мкм.
Повышение чувствительности в сочетании с быстродействием позволит улучшить тепловой контроль ряда технологических процессов.
Устройство для измерения тепловых потоков, содержащее анизотропную термоэлектрическую батарею, размещенную на теплоотводящей подложке, снабженной слоем электроизоляции, отличающееся тем, что, с целью повышения его чувствительности, термоэлектрическая батарея выполнена в виде меандра, а ветви изготовлены
16 из ниспадающих в противоположные стороны последовательно наложенных друг на друга слоев в форме прямоугольных ступеней, причем каждый последующий слой смещен относительно предыдущего на ширину ступени, длина которой равна высоте термо4s электрической батареи.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Gei1ind 1., Le termocouple recepteur
de rayonnement, Annales des Telecom, 1950, 5, № 12, р. 417.
2. Авторское свидетельство СССР № 596049, кл. G 01 К 17/08, 1976 (прототип).
