Измеритель потоков теплового излучения

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОТОКОВ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий чувствительный элемент, находящийся в тепловой у////// / /ж. связи с устройством для стабилизации его температуры, которое состоит из датчика температуры, усилителя и активного термостабчлизирующего элемента , расположенного на стороне чувствительного элемента, противоположной его приемной поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения информационной способности за счет уменьшения влияния на результаты измерений нелинейной зависимости коэффициента преобразования чувствительного элемента от температуры и повьш1ения быстродействия, датчик (О температуры расположен на приемной (Л поверхности чувствительного элементу и выполнен плоским, повторякнцим ее форму. sl ;D

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

11 114

А (51)4 G 01 J 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3406608/24-25 (22) 11.03.82 (46) 15.09. 85. Бюл. У 34 (72) Н.Н.Базырь, О.А.Геращенко, Г.Н.Дешевых и С.А.Сажина (71) Институт технической теплофизики АН УССР (53) 536.5(088.8) (56) Геращенко О.А.Основы теплометрии. Киев: Наукова думка, 1971, с.2932.

Имитация тепловых условий космического пространства для испытаний космических летательных аппаратов.

Обзоры, переводы, рефераты, М.:

ЦАГИ, 1978, вып. 197, с.100-108. (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОТОКОВ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий чувствительный элемент, находящийся в тепловой связи с устройством для стабилизации

его температуры, которое состоит из датчика температуры, усилителя и активного термостабчлизирующего элемента, расположенного на стороне чувствительного элемента, противоположной его приемной поверхности, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения информационной способности за счет уменьшения влияния на результаты измерений нелинейной зависимости коэффициента преобразования чувствительного. элемента от температуры и повышения быстродействия, датчик температуры расположен на приемной поверхности чувствительного элемента и выполнен плоским, повторяющим ее форму.

Составитель А.Кузнецов

Редактор И,Рыбченко Техред М.Надь

Корректор А.0бручар

Заказ 5651/39 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

1 11791

Изобретение относится к теплометрическому приборостроению, в частности к конструкциям устройств для измерения тепловых потоков, и может быть использовано в системах контроля и автоматического регулирования процессов лучистого нагрева.

Цель изобретения — повышение точности измерений и увеличение информационной способности за счет уменьше- 10 ния влияния на результаты измерений нелинейной зависимости коэффициента преобразования чувствительного элемента от температуры и повышения быстродействия. 15

На чертеже изображена функциональная схема измерителя потоков теплового излучения.

Измеритель содержит чувствительный элемент 1 и устройство стабилиза- 20 ции его температуры, состоящее из датчика 2 температуры, усилителя 3 и активного термостабилизирующего элемента 4. Датчик 2 температуры расположен на приемной (облучаемой) поверхности чувствительного элемента

1 и повторяет ее форму. Активный термостабилизирующий элемент 4 расположен на противоположной приемной стороне чувствительного элемента 1. Выход датчика 2 температуры через усилитель 3 соединен с входом активного термостабилизирующего элемента 4.

Измеритель работает следующим образом.

Измеряемыи тепловои поток поглоща35 ется приемной поверхностью чувствительного элемента 1 и датчиком 2 температуры, вызывая приращение их температуры. Сигнал от датчика 2 темпе40 ратуры, пропорциональный степени его нагрева, усиливается усилителем 3 и поступает на вход активного термостабилизирующего элемента 4, обеспечивающего понижение температуры нагрева

14 2 чувствительного элемента 1 и стабилйзацию температуры. приемной поверхности чувствительного элемента 1.

Расположение датчика 2 температуры на приемной поверхности чувствительного элемента 1 обеспечивает лучшую стабилизацию температуры приемной поверхности, а погрешность измерения уменьшается за счет исключения основной составляющей погрешности нелинейности коэффициента преобразования чувствительного элемента 1, вызванной изменением собственного излучения измерителя, которое зависит от температуры приемной поверхности.

Кроме того, повышается быстродействие измерителя.

Например, измеритель потоков теплового излучения выполнен на чувствительном элементе толщиной 1,5 мм с эффективным коэффициентом теплопроводности 1,5 Вт/м.К. Температура стабилизации приемной поверхности

550К.

Датчик 2 температуры расположен на приемной (облучаемой) поверхности чувствительного элемента 1 и выполнен, например, в виде плоского термометра сопротивления или в виде плоской термопары. Активный термостабилизирующий элемент 4 расположен на затененной (необлучаемой) стороне чувствительного элемента 1 и выполнен, например, в виде плоского проволочного резистивного нагревателя или резистивного нагревателя пленочного типа.

Испытания описанного измерителя показали, что погрешность его измерения уменьшилась в два раза, а инфор-. мационная. способность увеличилась примерно на порядок. Выходной сигнал достиг 98 конечной величины не более чем за 1,2 с после ступенчатого изменения интенсивности облучения.