Способ измерения теплового потока

союз советскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 954 8 01 К 17)08 ИЯ 1сч;.нсз " ч мчина он клт с. ЕТ РСКОМУ СВИДЕТЕ(21) 4711187 (22) 27.06.89 (46) 15,07.92 (71) Нижего ственное об (72) В,С,Сви 10 Бюл. %26 родское авиацио единение им, С идов. К,Н.Грошнное производ Орджоникидзе ев и В,Т,Край ССС 1976 ТЕПЛОВОГО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Патент ФРГМ 3002455, кл. 6 01 К 17/08Авторское свидетельств М 1312409, кл. 0 01 К 17/08 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКА Изобретение относится к технике тепловых измерений и может быть использовано в машиностроении, энергетике,метеорологии и строительной теплофизикепри измерении тепловых потоков.Известно устройство для измерения.тепловой энергии, отдаваемой Нагретым.те лом в пространство, реализующее способизмерения разности температур нагретоготела и окружающего это тело пространствапутем сравнения измеренных температур.Устройство содержит измерительный датчик, установленный на поверхности нагретого тела, и сравнительный датчик,размещенный в определенной точке окружающего тело пространства.Недостаткам указанного способа является его невысокая достоверность измерения теплового потока ввиду того. чТосравниваемая точка располагается в окружающем пространстве, а не на поверхностинагреваемого тела (57) Изобретение относится к тепловым измерениям и предназначено для измерения тепловых потоков в машиностроении, энергетике и строительной тейлофизике, Цель изобретения - повышение достоверности измерений тепловых потоков. Способ измерения теплового потока заключаегся-в том, что перед наложением теплоизоляцйй на испытываемый участок поверхности, затем.с помощью датчика измеряют изменениетемпературы этой поверхности, определяют скорость ее изменения и вычйсляют произведение укаэанных величйн, а величину теплового потока определяют в соответствии с установленной математической зависимоо стью. 2 ил,к иСогласно указанному способу точки измерения температур находятся в средах с различной теплопроводностью, что приводит к несравнимым темпамизмерения измеряемых температур и" ,слеДовательно, к снижению достоверности.Наиболее близким к предлагаемому яв- Ь ляется способ определения теплового потока,заключающийся в измерении изменения сО температуры поверхности и ойределении(Л теплового потока по измеренной величине, ф, а перед измерением изменения температуры на испытуемую поверхность локально накладывают теплоизоляцию; а "тепловой - й поток определяют поматематической зависимости.Недостатком известного способа является низкая достоверность ввиду того, что .полученное значение величины теплового потока завтлсит от момента времени измерения и изменяется стечением времени для стационарных тепловых потоков.Кроме того, согласно известному способу не учитывается начальная температура теплоизоляционного материала в момент наложения его на испытываемую поверхность,Цель изобретения - повышение достоверности измерения стационарного теплового потока.Цель достигается тем, что теплоизО- ляционную накладку предварительно нагревают до начальной температуры испытуемой поверхности, измеряют скорость изменения температуры этой поверхности после наложения теплоизоляционной накладки, а тепловой поток определяют при неизменномво времени произведении величины изменения температуры испытуемой йоверхности на скорость ее измененйя по,сведующей зависимости, Я=(,с Л1СчЬТ ) 1/2где А, р, С - теплопроводность, плотностьи теплоемкбсть материала испытуемой поверхности;ЬТ - измеренное значение изменения температуры; Ч - скорость изменения величины ЬТ; д - тепловой поток. На фиг.1 изображена блок-схема устройства для осуществлейия предлагаемого способа; на фиг,2 - график изменеййя величины(Ч х ЛТ),Устройство содержит датчик 1 температуры, теплоизоляционную накладку 2, нормирующий усилйтель 3, дифферейциальнйй усилитель 4, сумматор 5, блок 6 умножения и регистрирующий прибор самописец) 7Предлагаемый способ осуществляют следующим образом,.На йспытуемую поверхность крепят термопару 1, сйгнал от которой через нормирующий усилитель 3 поступает на дифференциальный усилитель 4, где вычисляется скорость изменения температуры, и сумматор 5, где вычисляется изменение температуры, После этого сигнал идет на блок 6 .умножения и далее йа регистрирующий прибор 7. Домомента наложения теплоизоляционного материала при стационарном тепловом потоке скорость изменения темпергтуры, вычисляемая дифференциальным усилителем 4, и величина изменения температуры поверхности, вычисляемая сумматором 6, равны нулю, из чего следует, 5 что на регистрирующий йрибор 7 поступает нулевой сигнал. После наложения теплоизоляции на испытуемую поверхность еетемпература начинает возрастать и сигнал с блока умножения отличается от нуля, что и 10 регистрируется прибором 7.На начальном участке за счет переходных процессов имеет Место меняющийся во времени сигнал в блоках 3-6, однако через определенный период, зависящий от до бротности и других характеристик усилителей, сигнал с блока 6 умножения становится постоянйым во времени, Измерение величины теплового потока и ее вычисление осуществляют по прйведенной формуле на 20 указанном участке., Профиль изменения ве-личины (Ч х Ь Т) приведен на,фиг,2, Формула изобретения Способ измерения теплового потока, заключающийсяв локальном положении на, 25 испытуемую поверхйость теплоизоляцион-, ной накладки, измерении измейения температуры этой поверхности и определениитеплового потока по измеренной величине с учетом математической зависимости, о т -Зб личающийсятем,что,сцельюповыше-;1 ния достоверности результатов измерений, теплоизоляциОйную накладку предвари-. : тельно нагревают до начальной температу-:ры испытуемой поверхности, измеряют 35 скорость изменения температуры этой поверхйости" после наложения теплоизоляционной накладки, а тепловой поток определяют при неизменном во времени произведении величины иэмдненйятем пературы испытуемой поверхности на скорость ее йзменения по следующей зависимости, д= ).,К А С Ч АТ)1/2 45 где 1, р, С - соответственно теплопроводность, плотность и теплоемкость материала испытуемой поверхности;Л Т - измеренное значение изменениятемпературы, 50 Ч- скорость изменения величины ЬТ;д - тепловой поток1747954 ктор А,Огар роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 11 Заказ 2496 ВНИИПИ Составитель В.Крайновехред М.Моргентал Корректор .Ч Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5