Способ определения утечек тепла нагревателя по подводящим проводам

Союз СоветскикСоциапис тически зРеспублик К АВТ ЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид 356/18(23) Прнорит Опублнк но 30.05,82. ллетень Юе 20 делен взабретев и втерытвй) Авторь изобрете С.И. Азаро Л. Цоглин 1) Заявител пытное производство Института ядерн АН Украинской ССР(,5 Й) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТЕЧЕК ТЕПЛА НАГРЕВАТЕ ПО ПОДВОДЯЩИМ ПРОВОДАМ Недостатк ения утечек роводностью исимость вид такого способа,опредепла, вызванных тепловляется то, что в затеь достигается тем,полнительно пропуска-. я бе Изобретение относится к области измерения количества тепла, а именно к способу определения утечек тепла нагревателя вызванных теплопроводностью подводящих проводов и может быть использовано для прецизионных измерений теплофизических параметров.Известны способы для определения неконтролируемых утечек тепла излучением в подводящих проводах 1.Недостатком этих способов явля" ется то, что они определяют утечки тепла излучением, и при этом не учитываются утечки тепла теплопровод" ностью и конвенцией в подводящих проводах.Наиболее близким к предлагаемому является способ определения утечек тепла нагревателя по подводящим проводам посредством дифференциальной термопары, заключающийся в определении градиента температур в подводящих проводах и вычислении утечек тепла по аналитической зависимости 1,2,и:тБт егде- коэффициент теплопроводностипровода;6 - расстояние между точками провода, в которых измеряетсяградиент температуры;Б - сечение провода;ЬТ - измеряемый градиент температурподставляют расчетные геометрические размеры и .предполагаемый градиент температур в подводящем проводечто снижает точность определения неконтролируемых утечек тепла.Цель изобретения - повышение точ" ности измерения неконтролируемых у чек тепла.Указанна целчто в спосо до1 О астка подвом измеряется а, в котоератур,ХИлученные ДТ, то ыражения, поНо так ка подставляя и лучаем формул Х;Р 2о" сся следующ ии ток раз- провотдцио1измеодящим при с рибора и паде на 3 93229 ют электрический ток разной полярности по подводящим проводам нагрева" теля, измеряют величину тока и напряжения в каждом подводящ;м проводе на участке между спаями дифференциальной термопары; а утечку тепла вычисляют по Формуле где . - коэффициент теплопроводности подводящих проводов;коэФФициент удельного сопро 5тивления подводящих проЬо"дов;О- падение напряжения в подводящем проводе на участкемежду спаями дифференциальной термопары при положительной полярности электрического тока;О - падение напряжения в подводящем проводе на участке меж-,5ду спаями дифференциальнойтермопары при отрицательнойполярности электрическоготока;1 - электрический ток положительной полярности;1 - электрический ток отрицательной полярности;К - коэффициент термо-ЗДС дифФеренциальной термопары.На чертеже приведена схема выполнения устройства.Устройство содержит электронагре" вательный прибор, подводящие провода 1- одного сечения,иэ них 2 и 3 - это медные токовые, а 1 и- констан 40 тановце потенциальные, Подводящие провода 1-4 с помощью переключателя подводящих проводов 5 подсоединены к вольтметру и к схеме подачи питания, содержащей переключатель б полярнос" ти тока, образцовую катушку сопротивления 7, потенциальные отводы к торой подсоединены к вольтметру, и точник 8 питания, магазин 9 сопротивления, термопарные провода А, В,Л Способ осуществляеобразом.Пропуская электриной полярности по поддам электронагревателнарном режиме работыряют электрический ток 1 4пряжения в каждом подводящем проводе Ка участке между спаями дифференциальной термопары и определяют градиент температур в каждом подводящем проводе по Формуле О -О /20,С целью уменьшения погрешностей от неточности измерения геометрических размеров подводящих проводов на участке между спаями дифференциальной термопары отношения 5/Р выражают через отношение Р/й., т.е. у Р 11+(4 11В 1 О -О 1 где й - сопротивление уч дящего провод ро градиент .темп Т оОф 1+ОТаким образом, использование предлагаемого способа определения утечки тепла позволяет повысить точность определения неконтролируемых утечек тепла в подводящих проводах за счет того, что экспериментально полученные величины - электрический ток и падение напряжения на участке между спаями дифференциальной термопары - можно с большой точностью измерить прецизионным вольтметром. Подставляя в покрученную.формулу теплопро" водности табличные знаения тепло" физических констант и точно измеренные значения электрического тока и падения напряжения на участке между спаями дифференциальной термопары, определяют утечки тепла в каждом подводящем проводе с большой точностью.С помощью источника 8 питания и магазина 9 сопротивления выставляют тепловую мощность электронагревателя калориметра и измеряют методом четырех проводов падения напряжения на подводящих проводах 1-1 и ток, протекающий по подводящим проводам 2 и 3 через образцовую катушку 7 сопротивления, которая потенциальными выводами подсоединена к вольтметру, 11 ропуская электрическй. ток разной полярности с помощью переключателя 6 полярности тока, например, по медным подводящим проводам 2 и 3, замеряют падение напряжения на злект%Т Ш щ где 3 - коэффициент теплопроводности подводящих проводов;н- коэффициент удельного сопротиапения подводящих проводов;0 " падение напряжения в подводящем проводе на участкемежду спаями дифференциаль"ной термопары при положительной полярности электрического тока;уО - падение напряжендящем проводе намежду спаяю ди. ной термопары пртельной полярносческого тока;ф - электрический ток положительной полярности;1 " электрический ток отрица"тельной полярности;с 6 - коэффициент термо"ЭДС дифференциальной термопары.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,ц Йф 555296, кл. 0 01 К 17/00, 1976.2, "Журнал физической химии",т. 4 В, Ю 9, с. 2377"2379 Ьрою ия в подвоучастке фференциальи отрица" ти электритения ормула изоб Способ определени нагревателя по подво посредством дифферен утечек теплаящим проводам альной термоп 1974,тотип) 5 9322 ронагревателе прибора подводящими константановыми проводаю 1 и 4.Падение напряжения при разной полярности тока в медном подводящем проводе 2 измеряется дифференциальной термопарой 1, С. Падение напряжения при разной полярности тока в мед" ном подводящем проводе 3 измерения дифференциальной термопарой 4, Д. Подставляя полученные значения в фор О мулу, находят утечки тепла теплопро" водности в медных подводящих прово.дах 2 и 3.Переключателем 5, пропуская элект" рический ток разной полярности с по- О мощью переключателя 6 полярности тока по константановым подводящим проЬодам 1 и 4, замеряют падение напряжения медными подводящими проводами 2 и 3. Падение напряжения при разной полярности тока в константановом под водящем проводе 1 измеряется диффере циальной термопарой 2, А.Падение напряжения при разной полярности тока в константановом подво дящем проводе 4 измеряется дифференциальной термопарой 3, В.Подставляя полученные значения в формулу, находят утечки тепла теплопроводностью в константановых подводящих проводах 1 и 4.Суммируя найденные утечки тепла теплопроводностью в каждом подводящем проводе 1-4 получают полные утеч ки тепла.Предлагаемый способ определения утечек тепла в подводящих проводах теплопроводностью позволяет повысить точность прецизионных измерений теп" лофизических параметров с учетом утечек тепла на 3-5. 91 6ры, заключающийся в определении градиента температуры в подводящих проводах и вычислении утечек тепла по аналитической зависимости, о т л и " ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения неконтролируемых утечек тепла, дополнительно пропускают электрический ток разной полярности по подводящим проводам нагревателя, измеряют величиНу тока и напряжения в каждом подводящем,проводе на участке между спаями дифференциальной термопары, а утечку тепла вычисляют по формуле,932291 ор М. Демчик К Тираж 883 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Мрсква, В, Раушская наб д,Заказ 3763/5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель М. ВабищевичРедактор Р. Середа Техред М. Рейвес