Способ измерения мощности тепловогопотока

 

О Il И С А Н И Е! 834414

Союз Советских

Социвлистических

Республии

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву —. (22) Заявлено 24. 12. 79 (21) 2851900/18-25 с присоединением заявки РЙ (23 ) Приоритет (5l)M. Кл.

G 01 К 17/06

6куддротввииый КоМНТОТ

СССР до делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 30. 05. 81 Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 30.05.81 (53);т ДК 536 ° 629 °.7(088.8) (72) Авторы изобретения

С.А.Балейшис, И.Ю.Веркялис и С.И.Гечяускас

Ордена Трудового Красного Знамени институт фиэйки.- --— полупроводников AH Литовской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Изобретение относится к тепловым т1змерениям и может быть использовано в устройствах контроля и автоматики, например для контроля газовых потоков, инфракрасного излучения и мощности микроволнового излучения.

Известен способ измерения тепловых потоков с помощью датчика на основе двуокиси ванадия(1).

Однако этот способ не исключает

10 гистерезисные явления, сопровождающие фаэовые переходы первого рода, в данном случае — фазовый переход полупроводник-металл, что снижает точ- ность измерения.

1S

Наиболее близким к предлагаемому является способ для измерения мощности теплового излучения, использующий фаэ вый переход (ФП) полупроводник — металл.

Этот способ измерения мощности тепло- 0 вого излучения заключается в пропускании через слой диоксида ванадия тока, нагревающего слой до температуры из области фазового перехода металл-полупроводник, и измерении потока теплового излучения по изменению падения напряжения на слое диоксида ванадия(2),,Недостаток. данного способа заключается в. том, что при достижении определенного значения тока происходит шнурование",так как ток протекает через "шнур" металлического состояния. При этом процесс измене-. ния сопротивления диоксида ванадия происходит с гистерезисом, что ограничивает чувствительность и уменьшает точность измерений.

Цель изобретения — увеличение точности измерения мощности теплового потока.

Указанная цель досгигается тем, что в известном способе измерения мощности теплового потока, заключающимся в пропускании через датчик с фазовым переходом полупроводникметалл стабилизированного тока и измерении сопротивления датчика, поддерживают пропускаемый через датчик

3 стабилизированный ток меньше тока переключения, воздействием дополнительного теплового потока, доводят сопротивление датчика до среднего значения сопротивления области фазо5 вого перехода, поддерживают его постоянным и по изменению мощности дополнительного теплового потока определяют мощность измеряемого теплового потока.

Предлагаемый способ измерения тепловых потоков исключает возможность

"шнурования" тока, текущего через активный слой диоксида ванадия, тем: самым исключает гистерезис температурной зависимости сопротивления активного слоя, что увеличивает точность измерения, Способ осуществляется следующим образом.

Через слой VO пропускают стабили2 зированный ток порядка микроампера, что значительно меньше тока переключения. Затем, увеличивая мощность опорного теплового потока и поддерживая стабилизированный ток меньше тока переключения, сопротивление активного слоя доводят до Рц (среднего значения сопротивления области ФП). Надатчик подают измеряемый тепловой поток.

Это приводит к уменьшению сопротивления активного слоя. Одновременно уменьшая мощность опорного теплового потока, вновь устанавливают сопротивление активного слоя на выбранное значение Й и по изменению опорного теплового потока определяют измеряемый.

Так как выбранное значение сопротивления активного слоя Й находится 4О на самом крутом участке характеристики зависимости сопротивления от тем-, пературы и R поддерживается постоянной, исключается гистерезисность, а мощность определяется по изменению 4s

4 4 ..опорной, точность измерения мощности датчиками, обладающими фазовым переходом полупроводник-металл увеличивается по сравнению с известным примерно на порядок.

Предлагаемый способ может найти широкое применение для измерения потоков инфракрасного излучения, мощности микроволнового излучения, для измерения газовых потоков.

Формула изобретения

Способ измерения мощности теплового потока, заключающийся в пропускании через датчик с фазовым переходом полупроводник-металл стабилизированного тока и измерении сопротивления датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, поддерживают пропускаемый через датчик стабилизированный ток меньше тока переключения, воздействием дополнительного теплового потока, доводят сопротивление датчика до среднего значения сопротивления области фазового перехода, поддерживают

его постоянным и по измерению мощности дополнительного теплового потока определяют мощность измеряемого теплового потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Андреев В.Н. и др. Регулируемый термостат для температур от 35 до 70 С на основе двуокиси ванадия. о

ПТЭ, 1975, Уб, с.252.

2.Scott R.S., Р -ederic%s G.E. "Mcdet аког дь|гогес1 Detect on 5y с Metal

sex cogducto Pbase, -11-о зЖо "3hfraved РЪю1сБ,1076,÷Æ- 16,р Ы0 (ЯроТОТИЯ ).

Составитель Е.Громов

Редактор Ю.Ковач Тех ед Н.Майорош Корректор Н.Бабинец

Заказ 4047/б1 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4