Радиометр

и 673865ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМХ СВИДЕтЕЛЬСтВХ Союз Советскик Соцмалмстймескик Респубпмк1) Дополнительное к авт22) Заявлено 03.02,78 (2 сеид-ву257 б 428/ М. Кл;Ь 01.У 5/О аявкнс присоединением23) Приоритетеудеретвяинтет СССРдвлам зебртая я аткрнтяя(72) Автор изобретен Д. И. Ш н 7) заявитель 4) РАДИОМЕТР ометрирологни ая пенс Однако комжет оказатьсяпотоку. Во-пепоток может пво-вторых, воэка и электричтельный элеме не равной вых, не в оглощатьс действие ского наг зличным из-защих температур Изобретение относится к ради и может использоваться в мет лучистых потоков.Для измерения лучистых потоков ис пользуют различные типы радиометров, иэ которых более точными считаются обладающие внутренней градуировкой. К ним относятся и радиометры с компе сацией измеряемого потока мощностью электрического нагрева, преимуществом которых являются простота, воэможнос автоматизации процесса компенсации и высокая точность измерения компенсирующей мощности 1. ирующ мощность моизмеряемому есь падающийя радиометром, лучистого поторева на чувствиадиометра может оыть еидентичности возника ых полей. Наиболее близкий к предлагаемомуявляется радиометр, представляющий собой полый шар с малым входным отверстием, на котором установлена термобатарея, находящаяся в плоскости симмет рии падающего потока и радиометра (2).Отдельные термопары расположены с неравномерным шагом, так как каждая приходится на равновеликую кольцевую зону, в пределах которой температура практита чески одинакова. Степень черноты такой .полости высока, а выходной сигнал пропорционален интегралу от проходящего (переизлучаемого) потока независимо от конфигурации температурного поля, имеющего ось симметрииОднако температурное поле, обладающее осью симметрии, возникает только в вакууме. На воздухе, как показали эхспериментыес жидкими кристаллами, на-, 29несенными на поверхность рааиометра, под влиянием конвекции вне радиометра симметрия отсутствует и интегрирование потока проводится неточно, что пре3пятствует применению данного радиометра в метрологии при работах на воздухеили в атмосфере других газов,Целью изобретения является повышение точности измерения лучистых потоков в условиях конвекции.Поставленная цель достигается засчет того, что радиометр, выполненныйв виде шаровой полости с электрическимнагревателем и термопарами, снабженузлом для выравнивания коэффициентовтеплоотдачи, выполненным в виде привода, совершающего во время измеренияколебания шара относительно оси егосимметрии.На фиг, 1 и 2 изображен предлагаемый радиометр в двух проекциях.На основании 1 установлена стойка 2,через которую пропущена ось 3, На осизакреплен радиатор 4,; представляющийсобой два неполных кольца, расположенных в перпендикулярных плоскостях искрепленных на противоположной стороне с входным конусом 5, к которомуприкрепден полый шар 6 с отверстием,входящим внутрь конуса 5. Внутри шараразмещен проволочный подогреватель 7,на поверхности размещены горячие концытермобатареи 8, холодные концы-разме.щены на радиаторе 4, На стойке 2 установлен электродвигатель 9, ось которого соединена с осью 3 радиометра. Наоси 3 находится кулачок, управляющийтумблером 10, с помощью которого реверсируется вращение двигателя.Работает радиометр следующим образом,Излучение, ограниченное входным ко-.нусом 5, попадает внутрь шара 6 черезего входное отверстие и поглощается,после переотражений стенками, вызываянагрев стенок и воздуха. С помощью моторашар приводится во вращение, приэтом с помощью переключателя направление вращения периодически изменяет-ся, так что происходит покачивание шара относительно оси симметрии, Приэтом горячий воздух не скапливается и.одном месте (вверху шара), а омываетего равномерно. Воздух отдает теплостенке шара, и через некоторое времяустанавливается равновесие, при которомотдаваемое во внешнее пространствотепло равно входящему в шар потоку.По закону Ньютона этот поток где е - коэффициенТ теплоотдачи; 41 - температура наружной поверхности шара;Т, - температура окружающей среды;д 3 - элемент поверхности шара,Коэффициент с зависит от температурного перепада Т"То , от геометрииповерхности (в том числе микрогеометрий)и от направления конвективных токови их скорости, Так как температура ша 1 О ра мало отличается от точки к точке,то первая зависимость пренебрежимомала,Шар - единственная фигура, имеюшаявсюду одинаковую кривизну при поли 15 ровке и микрогеометрия всюду одинакова.Для уравнивания конвективных токовприменено покачивание шара относительно оси симметрии на ф 300 с помощью20 реверсивного двигателя. Поэтому можносчитатьс(: соий, Заменяя интеграл суммой, получаютр =43аее25 где к, - радиус шара;й - число термопар;1 - температурный перепад в точке а.Подставляя выражение термоЭДС т-ойтермопары, получаютКРи= тгде М - ЗДС термобатареи,К - коэффициент термоэлектрического преобразования термопары.Измерив ЭДС, перекрывают поток ивключают подогреватель 7, доводя нагрев до уровня, соответствующего примерно значению ЭДС З , после чего измеряют электрическую мощность Р, Таккак соотношение ЗДС остается прежним,легко находят измеряемый поток:45При совпадении М -" Ма, что желательно ввиду воспроизведения при замещении теплового режима, который устанавливается при измерении, измеренный поток равен электрической мощности по.- догревателя.формула изобретенияРадиометр, включающий шаровую полость с электрическим подогревателем итермоцарами, отдичающийс я тем, что с целью повышения точ 1ности измерения лучистых потоков в условиях конвекциион снабжен узлом для673865 5выравнивания коэффициентов теплоотдачи, выполненным в виде привода," совершающего во время измерения колебания шара относительно оси его симметрии.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Составитель В. ЗуевТехред 3. фанта Корректор М, Демчик 37 Тираж 765 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и отк Москва, Ж, Раушская