Датчик теплового потока

 

„,972269

ОПИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (01) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.11.80 (21) 3002602/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. б 01 K 17/08

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41 (53) УДК 53(>.()29... ((188.8) но делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 17.11.82

M. Е. Гуревич, Л: В. Гурьянов, Ю. Н. Коваль, В. П. Черняк и А. Н. ЩербаНв (72) Авторы изобретения,9 .

«т.ФФф>», .;, °

;ч

:(л, -дг -, Институт технической теплофизики АН Украийй(уй:rF(P.

- /(Ыц(,:,;;;,. (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано в метеорологии, геофизике, горной промышленности при измерении нестационарных тепловых потоков.

Известно устройство для измерения нестационарных тепловых потоков, содержащее теплоприемную пластину и термобатарею, одноименные спаи которой расположены на двух тепловоспринимаюших поверхностях пластины (1).

Недостатком этого устройства является высокая инерционность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности и достигаемому результату является датчик теплового потока, содержащий термоэлектрическую батарею, вмонтированную в тепловоспринимающую стенку (2) .

Недостаток известного датчика — низкая точность измерения в условиях меняюшихся тепловых потоков из-за выполнения спаев термобатареи из различных материалов.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что гермоэлектрическая батарея выполнена из сплава Fe — Ni, содержащего 29 — 31 вес.%

Ni, а ее электроды образованы участками, находящимися в аустенитном и мартенситном состояниях.

Датчик теплового потока выполнен в виде термоэлектробатареи, вмонтированной в тепловоспринимаюшую стенку, горячие спаи которой расположены на поверхности стенки, обращенной к источнику излучения, а холодные — на противоположной стороне стенки, термобатарея выполнена из сплава

R — Ni, содержащего 29 — 31 вес% Ni, а электроды образованы участками, находящимися в аустенитном и мартенситном сос15 тояниях.

В момент прихода теплового импульса термобатарея генерирует термо-ЭДС, пропорциональную градиенту температуры между горячими и холодными спаями термопар, которую регистрируют измерительным прибором.

Выбор в качестве материала батареи сплава железо-никель обусловлен принадлежностью его к сплавам, обладающим прямым и обратным мартенситным превраше972269

Формула изобретения

Составитель Ю. А ндриянов

Редактор Л. филь Тех ред И. Верее Корректор Г. Решетник

Заказ 7669/29 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нием, температурный интервал которого может регулироваться введением в сплав определенного количества никеля. Так, при содержании никеля 29 — 31 вес. /< стабильная аустенитная структура может быть получена при достаточно низкой температуре, что позволяет проводить измерения нестационарных тепловых потоков в интервале температур от — 50 до + 200 С, в котором удобно работать при теплофизических измерениях, например, в горных породах. В этом интервале термобатарея имеет характеристику, близкую к линейной (отклонение от линейности не превышает 3 /0). При введении 29 — 31 вес.о/o никеля в сплав понижается также температура конца обратного мартенситного превращения (переход мартен- 15 сита в аустенит).

Сплав обрабатывают для получения мартенситной структуры, путем навивки спирали изготавливают термобатарею, участки которой подвергают нагреву для образования аустенитной структуры (обратное мартенситное превращение) .

Образованные таким образом электроды термобатареи выполнены из одного материала, находящегося в различных структурных состояниях. В результате эффекта 3ее- 25 бека между электродами возникает термоЭДС, которая, например, в указанном выше интервале температур для термобатареи, состоящей из 42 витков, составляет 0,5 мВ/ С.

Предлагаемый датчик теплового потока прост в изготовлении, не требует соединения различных материалов, приводящего к нестабильности и погрешностям, надежен в работе.

Датчик теплового потока, содержащий термоэлектрическую батарею, вмонтированную в тепловоспринимающую стенку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем термоэлектрическая батарея выполнена из сплава Fe — Ni содержащего 29 — 31 вес. /О Ni, а ее электроды образованы участками, находящимися в аустенитном и мартенситном состояниях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 397785, кл. G 01 К 7/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 502242, кл. G 01 К 17/08, 1976 (прототип) .