Датчик теплового потока

,4 с о 1 к 17/о НИ ТЕЛЬСТВ тОРсКОм онвективбтекаа, 1982,ССР 19(57) Изобретенв тепловых исп ыть примене ие может танияхтехнологнию с да систескихикомя точ махпроцесардонаостьиапагулирова сов. По сравн обеспечиваетс повыше вых по 300-1 ков в0 С. измерения тепл зоне температу внута. Мембраностенногоериферии сгильзы 1 2 выполнена вска толщиноюдинена с цобеспече вид ри то по ст ой ча епловых усо всех обл еплоого Сбраны в Целью ение точ На черся повызобретения явл ста емп ерениябраны 2,датчик 3тчик 4 - у ости." еже показан дат общий вид. к тепл нап в цен го потокаДатчик гильзу 1, .которой у полненная воднуюой части основферийн содержив голо теплопр ой торцо а мембра иэ ма -ерена 2,вы о матетановлиз тепл хромель в качеств проводно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Дыбан С.П., Мазур А,И.ный теплообмен при струйномнии тел. - Киев: Наукова думкс. 20.Авторское свидетельствоВ 875222, кл, С 01 К 17/06(54) ДАТЧКК ТЕПЛОВОГО ПОТОКА Изобретение относится к средстваизмерений и может быть испольэова"но для измерения количества тепла в иствах, используемыхях народного хоэяйстренней поверхности измерительной мембраны применяется теплозащитный теплопроводный колпачок, установленныйв головной части гильзы, Температурастенки корпуса (гильзы) датчика в процессе иэмерений поддерживается рав"ной или близкой к температуре стенки объекта испытаний. При определе"нии коэффициентов теплоотдачи возможно исключить погрешности в определении коэффициента теплоотдачи, связанные с перестройкой пограничногослоя, Датчик может быть выполнен смалыми габаритами ( ф 1-6 мм и толщиной3=2-5 мм) что позволяет его исполь 1зовать при модельных испытаниях и впромышленных образцах без нарушенияцелостности элементов конструкций,В связи с отсутствием системы охлаждения установка и эксплуатация датчика проста и удобна, 1 ил,онтакта.нутренней стороны мевлены датчики для изатуры поверхности меер термоэлектрическире диска мембраны; дния мембраны; датчикой части мембраны,изготовлении мембран3 1509635циальной термопары для измерения разницы температуры между точками установки датчиков 3 и 4 используютсятермоэлектроды из материала. копель и5или алюмель,В головной части гильзы 1 размещентеплопроводный колпачок 6, выполненный из теплопроводного материала,например молибдена, меди, 10Колпачок 6 установлен с обеспечением теплового контакта с головнойчасти гильзы, обращенной к источникутеплового потока. Тепловой контактобеспечен в головной наиболее нагретой части датчика применением посадочных поясков 7. Колпачок 6 не имееттеплового контакта с мембраной 2,Толщина стенки колпачка 6 связанас теплофизическими характеристикамиматериала и эффективностью тепловогоконтакта в месте соединения с;гильзой 1, Толщину колпачка 6, местоположение пояска 7 выбирают из решенияуравнений теплопрородности и теплового баланса для головной части датчика, исходя из условия, что перепадтемпературы между основанием мембраны 2 в точке установки датчика 4 ицентральной частью колпачка был минимален и составлял величину порядка1-20 С.На поверхность колпачка 6 со стороны, противоположной мембране 2, нанесено теплоотражающее покрытие, например из золота, никеля,В колпачке 6 установлен теплоизоляционный вкладыш 8, на внешней поверхности которого, обращенной в сторону мембраны 2, размещен тонкий теплоотражаюший слой 9, выполненный ввиде напыленного слоя золота, никеля,Теплоизоляционнь 1 й вкладыш 8 можетбыть составным,В сборке деталей 7-9 выполнена 45система отверстий 10-12, предназначенных для вывода соединительных проводников от датчиков 3-5 измерениятемпературы.Для обеспечения надежности работыдатчика проводники от датчиков 3-5температуры механически соединяют свкладышем 8, например термоцементом,Однако при этом должно быть обеспечено гидравлическое соединвние полос ти, расположенной под мембраной 2 совнутренней полостью гильзы 1. В нижней части гильзы размещен теплоэлектроизоляционный стержень 13, черезкоторый выводятся проводники от датчиков 3-5 измерения температуры,Гильза 1 может быть соединена сэлементами конструкции (нв показаны )объекта исследований и снабжена системой охлаждения или нагрева.Датчик работает следующим образомНа внешнюю поверхность мембраны 2действует тепловой поток и тепло,протекая по мембране 2, поступаетк гильзе 1, по которой и отводится,например, к системе охлаждения,Одновременно тепло через боковуюповерхность пояска 7 поступает к колпачку 6 и нагревает его до температуры, близкои к температуре внутренней поверхности мембраны 2, При этомнагревается вкладыш 8 и теплоотражающий слой 9. При действии тепловогопотока нагревание мембраны происходит неравномерно: в центре имеет место зона повышения температуры. Аналогично происходит нагревание и внешней поверхности вкладыша 8,Датчик позволяет свести до минимума потери тепла с внутренней стороны мембраны и обеспечить организован"ный теплоотвод по мембране к гильзе.Предлагаемый датчик теплового потока позволяет производить измеренияс точностью 2-3 Е.формула изобретенияДатчик теплового потока, содержащий теплопроводную мембрану, установленную на торце теплопроводной гильзы,. датчик разности температур между центром мембраны и местом соединения мембраны с гильзой, расположенный с внутренней стороны мембраны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цвлью повышвния точности за счет снижения теплопотерь, на внутренней стенке гильзы под мембраной с зазором закреплен колпачок из теплопроводного материала, выполненный в виде стакана, с установленным в нем со стороны мембраны вкладышем из теплоизоляционного материала,15 П 9 Ь 35Составитель У,Исакаев Редактор. Г.Волкова Техред А,Кравчук Корректор И, Муска Заказ 5793/33 Тираж 573 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101