Датчик теплового потока

, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ЗС ЗОБРЕТЕНИфЕЛЬСТВУ айагНИЕ ОМУ СВ АВТО змерестр-во 123222/31-15.09.86(22 (46 (71 из эпок вополож мещены пластин ношения ий инст В. С. и Р. (53) и пласт делах 0относит теплопр 8.8)(57) И ельство СС 17/08, 196 О 0 к изменеЭпоксиднь68% эпоквердит еля25% напотипа 4 Аз.п. ф овы теплометумка, 1971,А.ков ся к теплоет стабилизидатчика при 705.88. Бюл. У 17Киевский технологичеищевой промьппленностиП. Ткач, В. Г. ФедСафонов, В. Н. Пахом. Хучуа Киев. Нау а д02ДАТЧИК ТЕПЛОВОГО ПОТОзобретение относитмерениям и позволячувствительность ниях в области низких т-р. представляет собой пластину идного компаунда, на протиных поверхностях которой разтермоспаи заформованных в у термоэлементов. Выбор сооттеплопроводностей компаунда ины с термоэлементами в пре 22-0,36 обеспечивает ход ельного изменения эффективной водности пластины, близкой нию термоэлектрического коэф.й компаунд получают из 65 сидной смолы ЭД, 6-7%,отполизтиленполиамина. 24- лнителя молекулярного сита и 2-3% тонкой нефтяной сажи. -лы, 2 ил.Изобретение относится к областиепловых измерений, в частности к изерению плотности теплового потокаПри низких температурах. 5Цель изобретения - стабилизациячувствительности при измерениях вОбласти низких температур.На фиг, 1 представлены температурные зависимости относительных измеений эффективной теплопроводностиастины и термоэлектрического коэфициента; на фиг. 2 - температурнаяависимость относительной чувствительности датчика теплового потока. 15Датчик. теплового потока выполнен,в виде пластины из эпоксидного компаунда, в которую заформована батарея медьконстантановых термоэлементов с термоспаями, расположенными на 20противоположных поверхностях пласти,ны. Для формования пластины датчикаиспользован компаунд, состоящий, %:эпоксидная смола ЭД65-68; отвердитель полиэтиленполиамина 6-7;наполнитель молекулярного сита типа4 А 24-25; тонкая нефтяная сажа 2-3.Отношение теплопроводности компаунда к эффективной теплопроводностипластины с термоэлементами (датчика)находится в пределах О, 22 ( Л / Л рМ 0,36. Теплопроводность компаунда,содержащего указанные наполнители,при снижении температуры с 293 до110 К уменьшается в 1,5 раза. Соотно шение теплопроводностей компаундаи пластины с термоэлементами в пределах 0,22-0,36 обеспечивает ход относительного изменения эффективнойтеплопроводности пластины, близкий к 40изменению термоэлектрического коэффициента (фиг. 1). Термоэлементы выполнены так, что отношения площадипоперечного сечения гальваническинаносимого слоя меди к площади сечения основь 1 находятся в пределах0,050 - О, 052, что позволяет уменьшить влияние низких температур натермоэлектрический коэффициент гальванической пары, Диаметр основы термоэлементов и их количество на единице площади тепловоспринимающей поверхности датчика определяют из соотношения-фЛ оЛк Лрл 55ТЫ /4. р(Л, ф о,ог 5 Л л 1,0 г)Лйгде й - диаметр основы термоэлементов; и - количество термоэлементов на1 см; Л, ЛЛ Лр - теплопро 2,водности компаунда, меди, константана и пластины с термоэлементами соот"ветственно, При Л ц / ЛО, 22 количество термоэлементов на единице площади необходимо уменьшить или выбратьменьший диаметр основы, в случаеЛ/ Л7 0,36 количество термоэлементов увеличивают или выбирают большийдиаметр основы.Датчик работает следующим образом.При прохождении через датчик теплового потока медьконстантановые термоэлементы генерируют сигнал, пропорциональный разности температур и термоэлектрическому коэффициенту. Снижение температуры вызывает уменьшение термоэлектрического коэффициента " Ы , но так как эффективная теплопроводность пластины датчика приэтом также уменьшается и характеротносительного изменения - с и - Лщидентичен, то чувствительность датчика остается постоянной. Результатыградуировки опытного образца датчикатеплового потока размером 60 х 2 ммприведены на фиг, 2, где термоэлементы на основе константановой проволоки выбраны диаметром 0,1 мм, соотношение площадей сечений меди и кон-.стантана в термоэлементах равно 0,55,023 (Л/Л 031,Постоянство чувствительности датчика теплового потока упрощает про 1цесс измерения потока, так как достаточно определять чувствительностьдатчика лишь при одной рабочей температуре. Использование датчика позволяет сократить затраты на градуировку и системы автоматического контроля, упростить измерение, повысить точность определения плотноститеплового потока.Формула из о бр ет ения1. Датчик теплового потока, выполненный в виде пластины из эпоксидного компаунда, в которую заформованы последовательно включенные термоэлементы с термоспаями, расположенными на противоположных поверхностях пластины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации чувствитель" ности при измерениях в области низких температур, эпоксидный компаунд пластины выбран из условия 0,22 Л /Лр 40,36, где Л- теплопроводность компаунда, Л- эффективная тепло1394071 Отвердитель полиэтиленполиамина проводность пластины с термоэлементами.2. Датчик по п, 1, о т л и ч а . ю щ и й с я тем, что эпоксидный5 компаунд состоит из следующих компонентов, Х:Эпоксидная смолаЭД65-68 Наполнитель молекулярного ситатипа 4 А 24-25 Тонкая нефтянаясажа 2-3 7 Ю ГИ Щаг ГХт/5 рдз Ю 8 Ю Составитель А.ца. Техред М.Дидык становскии Корректор Г, Решетник Редактор Н. Заказ 2211/3 8 Тираж 607 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/