Способ измерения теплового потока

 

Изобретение относится к тепловым измерениям и предназначено для измерения тепловых потоков в машиностроении, энергетике и строительной теплофизике. Цель изобретения - повышение достоверности измерений тепловых потоков. Способ измерения теплового потока заключается в том, что перед наложением теплоизоляции на испытываемый участок поверхности, затем с помощью датчика измеряют изменение температуры этой поверхности, определяют скорость ее изменения и вычисляют произведение указанных величин, а величину теплового потока определяют в соответствии с установленной математической зависимостью . 2 ил

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 К 17/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711187/10 (22) 27.06.89 (46) 15,07.92. Бюл. ¹ 26 (71) Нижегородское авиационное производственное обьединение им. С,Орджоникидзе (72) В.С.Свиридов. K,Í.Ãðoøåâ и В,Т,Крайнов (53) 536.38(088,8) (56) Патент ФРГ

¹ 3002455, кл. G 01 К 17/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1312409, кл. 6 01 К 17/08, 1976. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО

ПОТОКА

Изобретение относится к технике тепловых измерений и может быть использова но в машиностроении, энергетике, метеорологии и строительной теплофизике при измерении тепловых потоков.

Известно устройство для измерения .тепловой энергии, отдаваемой Нагретым.те.. лом в пространство, реализующее способ измерения разности температур нагретого тела H окружающего это тело пространства путем сравнения измеренных температур.

Устройство содержит измерительный. датчик, установленный на поверхности нагретого тела, и сравнительный датчик, рэзмещенйый в определенной точке окружающего тело пространства.

Недостатком указанного способа является его невысокая достоверность измерения теплового потока ввиду того. что сравниваемая точка располагается в окружающем пространстве, а не на поверхности нагреваемого тела, „„5g „„1747954 А1 (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 заключается-в том, чта перед наложением теплоизоляцйй на испытываемый участок поверхности, затем. с помощью датчика измеряют изменение температуры 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, (Л

Согласна указанному способу точки из- (.. мерения температур находятся в средах с различной теплопровадностью, что приво- дит к несравнимым темпам измерения измеряемых температур и",следовательно. к снижению достоверности.

Наиболее близким к предлагаемому яв- Ф ляется способ определения теплового потока, заключающийся в измерении изменения 4Q температуры поверхности и ойределении (Л теплового потока по измеренной величине, ф, а перед измерением изменения температуpbt на испытуемую поверхн6сть локально накладывают теплоизоляцию; а "тепловой поток определяют по математической зависимости.

Недостатком известного способа является низкая достоверность ввиду того, что . полученное значение величины теплового потока зависит ат момента времени измерения и изменяется с течением времени для стационарных тепловых потоков.

1747954 пергтуры, вычисляемая дифференциальным усилителем 4, и величина изменения температуры поверхности, вычисляемая сумматором 6, равны нулю, из чего следует, что на регистрирующий йрибор 7 поступает нулевой сигнал. После наложения теплоизоляции на испытуемую поверхность ее температура начинает возрастать и сигнал с блока умножения отличается от нуля, что и регистрируется прибором 7.

Кроме того, согласно известному способу не учитывается начальная температура теплоизоляционного материала в момент наложения его на испытываемую поверхность, 5

Цель изобретения — повышение достоверности измерения стационарного теплового потока.

Цель достигается тем, что теплоизоляционную накладку предварительно 10 нагревают до начальной температуры ис- На начальном участке за счет переходпытуемой поверхности, измеряют скорость ных процессов имеет Место меняющийся во изменения температуры этой поверхности времени сигнал в блоках 3-6, однако через после наложения теплоизоляционной на- определенный период, зависящий от докладки, а тепловой поток определяют при 15 бротности и других характеристик усилитенеизменном во времени произведении ве- лей, сигнал с блока 6 умножения становится личины изменения температуры испытуе- постоянйым во времени, Измерение велимой йоверхности на скорость ее измененйя: чины теплового потока и ее вычисление осупо.саедующейзависимости . ществляют по прйведенной формуле на

20 указанном участке., Профиль изменения ве-

g=(, л Л C V AT )1/2 . личины (V x AT} приведен на,фиг,2, Формула изобретения

Способ измерения теплового потока, где А, р, С вЂ” теплопроводность, плотность заключающийся в локальном положении на, и теплоемкость материала испытуемой по- 25 испытуемую поверхйость теплоизоляцион-. верхности; - ".: . "::.: ..:: ной накладки. измерении изменения темпеAT — измерейное значение изменения ратуры этой поверхности и определении температуры; . - . : ... :: теплового потока по измеренной величине

V — скорость изменения величины A Т; . с учетом математической зависимости, о т -

g — тепловой поток.: .......:. - 30 лича ю щи йс я тем, что,с целью повышеI

На фиг.1 изображена блок-схема уст- ния достоверности Результатов измерений, ройства для осуществлейия предлагаемого . теплоизоляциОйцую накладку предвари-. способа; на фиг.2 — график изменеййя вели- . тельно нагревают до начальной температу-: чины (Ч х ЛТ), .: ... Ры испытуемой поверхности, измеряют

Устройство содержит датчик1 темпера- 35 скорость изменения температуры этой потуры, теплоизоляционную накладку 2, нор- " верхйости" после наложения теплоизолямирующийусилйтельЗ,дифферейциальнйй ционной накладки, а тепловой поток усилитель 4, сумматор 5, блок 6 умножения . определяют при неизменном во времени и регистрирующий прибор (самописец) 7.. произведении величины изменения тем. Предлагаемый- способ осуществляют 40 пературы испытуемой поверхности ws следующим образом, .. скорость ее йзменения по следующей завиНа йспытуемую поверхность крепят симости, ep 0nspy 1, сй нал от которой через йор g (> < Т )nË мирующий усилитель 3 поступает на дифференциальный усилитель 4, где вычисляется 45 где Х, р, С вЂ” соответственно теплопроводскорость изменения температуры, и сумма- ность, плотность и теплоемкость материала тор 5, где вычисляется изменение темпера- испытуемой поверхности; туры. После этого сигнал идет на блок 6 ЛТ вЂ” измеренное значение изменения умножения и далее йа регистрирующий температуры, прибор 7. Домомента наложения теплоизо- 50 V - скорость изменения велиЧины ЛТ; ляционного материала при стационарном g — тепловой поток, . тепловом потоке скорость изменения тем1747954

Составитель В.Крайнов

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор А.Огар

Заказ 2496 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101