Устройство для измерения тепловых потоков

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(51) М К 17/О заявки Государстеенный комнтет Совета Инннстраа СССР ао делам изобретений и открытей(54) УСТРОЙСТВО ЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ которые Изобретение относится к устройствам для измерения тепловых потоков, применяемым при определении теплофизических параметров материалов и сред в качестве теплоизоляции конструкций.Известно устройство для измерения тепловых потоков, применяемое для определения качества теплоизоляции конструкций, состоящее из корпуса, выполненного из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, в верхнем основании которого имеется углубление с плоским дном, на которое установлен балансомер, выполненный в виде теплоизоляционной подставки в форме прямого кругового цилиндра. На верх нем торце цилиндра смонтирован электро- нагреватель. Измерение теплового потока с помощью этого устройства осуществляется путем измерения величины мощности, подводимой к нагревателю от источника электроэнергии и необходимой для поддержания температуры верхнего и нижнего торцов подставки-балансомера при значении, равном температуре поверхности, на которой установлен корпус данного устройства. Ошибка измерения в значительной степени зависит от величины коэффициентов теплопроводимостиматериалов, применяемых для заполнениязазора и изготовления подставки балансомера, от величины коэффициента теплоотдачив окружающую среду, даже при одинаковыхусловиях теплообмена на наружных поверхностях устройства и поверхности исследуемого объекта.Бель изобретения - повысить точностьизмерения теплового потока.Это достигается изменениями,заключаются в следующем.Плошадь поверхности нижнего основаниякорпуса устройства должна быть равна плошади остальной части корпуса, через которую осуществляется теплообмен этого корпуса с окружающей средой непосредственно,В углубление корпуса устройства помещен балансомер, выполненный в виде теплоизоляционной подставки, ограниченной прямой цилиндрической поверхностью, форма иразмеры которой точно соответствуют этомууглублению, При этом верхний торец балансомера находится точно в плоскости верхнегоности исследуемой конструкции определяется как частное от деления показаний амперметра на площадь поверхности имитатора, с которой осуществляется теплоотдачав окружающую среду непосредственно. Приэтом относительная ошибка измерения непревышает величину где Я - плошадь боковой поверхности теплоизоляционной прокладки; Я - площадь поверхности имитатора,с которой осуществляется теплоотдача в окружающую среду непосредственно. Устройство для измерения тепловых потоков, состоящее из корпуса в виде тела обтекаемой формы с плоским основанием ц углублением, в котором размещена теплоизоляционная подставка-балансомер, электронагревателя, регулируемого источника электропитания, измерителя тока ц нульгальванометра, включенного в -цепь батареи термопар, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения теплового потока, электронагреватель смонтирован в имитаторе, размещенном на теплоизоляционной прокладке, установленной на подставке-балансомере, размещенной в углублении корпуса, причем верхний торец балансомера расположен в плоскости верхнего основания корпуса, а имитатор выполнен в виде полого тела обтекаемой формы, нижнее основание которого представляет собой плоскость, соответствующую по форме ц размерам сечению верхнего основания дополнительной тепло- изоляционной проклацкц, а сечение нижнего основания этой прокладки соответствует по форме ц размерам сечеппо верхнего основания подставки-балансомера. основания корпуса. На верхнем торце балансомера помещается дополнительная: тонкаятеплоизоляционная прокладка, Сечение нижнего основания этой прокладки должно точно соответствовать сечению верхнего торцабалансомера по форме и размерам,На эту прокладку устанавливается имитатор исследуемой поверхности, выполнен- л 8ный из материала с большим коэффициентом--100теплопроводности в виде полого тела обтеЦкаемой формы, обеспечивающего минимумаэрогидродинамических искажений поверхности исследуемого объекта, с плоским нижним основанием. Сечение нижнего основания имитатора должно точно соответствовать 10форме и размерам верхнего основания дополнительной теплоизоляционной прокладки.Во внутренней полости имитатора смонтирован электронагреватель, изготовленный из П р е д м е т и з о б р е т е н ц япровода, сопротивление котброго не зависит 20от температуры,На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.Устройство для измерения тепловых потоков состоит цз электронагревателя 1,имитатора исследуемой поверхности 2, до.полнительной теплоизоляционной прокладки 3, корпуса 4 устройства, подставки-ба-лансомера 5, батареи 6 термопар балансомера.30Для измерения плотности теплового потока с поверхности исследуемой конструкции необходимо на эту поверхность установить предлагаемое устройство, К электронагревателю 1 через амперметр, шкала которого проградуирована в единицах измерения мощности и через реостат подводитсяэлектроэнергия от источника постоянноготока (источник тока, реостат и амперметрна схеме.не показаны). С помощью реостата в цепи .электронагревателя подбираетсятакая сила тока, при которой указательнуль-гальванометра (на схеме не показан),включенного в цепь батарея 6 термопар -подставка-балансомер 5, удерживается нануле. Плотность теплового потока с поверх; (.Т и р а гк Пон сное 1 вд. М11 ндириятие Патент;., И,.ск: н, 1 н ФКМП Зак,13810 Тир.760 11111111 огуларгтненного коннтета (.он га Министров (.С(;Р но делая( и(обретений и, гкнигий Москва, 111("15, Ра инская наГ., -1