Устройство для измерения тепловых потоков

О П И С А Н И Е (и)708179ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСациалистицвсмихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву -1) М Кл 22) Заявлено 10.08.77 (21) 251112(18-10присоединением заявки-170 осударстаенный кюмнтет СССР по делам нзооретеннй к еткрытнй(088.8)сания 15.01.80 убликовано 05.01.8 ата опубликования Авторызобретени О. А. Геращенко, В. Г. Карпенко и Ж. Л. Погурска(71) Заявитель ститут технической теплофизики А аинской РЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ в виде меандиспадающих в трическая батарея выполи ра, а ветви изготовлены и ороны последоват друга слоев веней, причем ка ещен относитель ступени, длина моэлектрической ельно форме ждый но пре котоые ст руг наступ лой см ширин оте те ротивоположн аложенных д рямоугольных оследующий с ыдущего на ой равна выс 5 ата ков, контурами чувстви- рмоэлекИзобретение относится к теплометрии,может найти применение в качестве мало- инерционного 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 требуемойчувствительностью 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 2.Однако известное устройство недостаточно чувствительно, так как конструкция ,не обеспечивает сложения вихревых тоторые компенсируются соседними коЦель изобретения - повышениетельности устройства. Для этого те реи.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 потока (,1, пронизывающего анизотропную батарею, в ее ветвях 2, 3 возникают вихревые термоэлектрические токи. Благодаря тому, что ветви термоэлектрической батареи изготовлены из ниспадающих в противоположные стороны последовательно наложенных друг на друга слоев в форме прямоугольных ступеней и каждый последующий слой смещен относительно предыдущего на ширину ступени, вихревые термоэлектрические708179 Формула изобретения ставитель А. Терекед К. нуфричж 713 С ТехКорре кто Поднисно Редактор Б,ФедотовЗаказ 8472/35ЦНИИП ерновска ир СССР тий б д, 4/5 Проектная омитет откры кая н рственного обретений - 35, Рауг. Ужг по делам нз 3035, Москва, Ж иал П П П Патент д, ул 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 В 1 Те-с 1 Ь Те, 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 э теплоотводящей подложке, снабженнойслоем электроизоляции, отличающееся тем, что, с целью повышения его чувствительности, термоэлектрическая батарея выполнена в виде меандра, а ветви изготовлены 16из 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 термо 4 й электрической батареи. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сте 1 пд 1., 1.е 1 еггпосоцре гесерецгде гауоппегпеп 1, Аппаез дев Теесоп 1, 1950,5,12, р. 417.2. Авторское свидетельство СССР596049, кл. б 01 К 17/08, 1976 (прототип).