Патент ссср 272617
О п И С А Н И Е 27266
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено ЗО.Х11.1968 (¹ 1295568/18-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано ОЗХ1.1970. Бюллетень ¹ 19
Дата опубликования описания 23.IX.1970
Кл. 42i, 20> 02.ЧПК 0 Olw 1, 12
УДК 551.508.21 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
А. А. Елисеев
Заявитель
БИБЛИОТЕК а
УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛУЧИСТОГО ПРИТОКА
ТЕПЛА В АТМОСФЕРЕ
Изобретение относится к области актиномегрии и может быть использовано при измерении лучистого притока тепла в атмосфере планет.
Известны устройства, имеющие чувств« тельный элемент в виде пластины (или шара) из твердого материала, селективно поглощающего радиацию, датчик температуры пластины, датчик температуры окружающего воздуха, измерительный прибор для измерения разности температур чувствительного элемента и окружающего воздуха.
Недостатком таких устройств является существенное отл«чие спектра поглощения любого из наиболее пригодных опти еских материалов от спектра поглощения оптически активных газов атмосферы.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем чувствительный элемент, воспринимающий радиацию, выполнен в виде оболочки из оптически прозрачного матсриала, например полиэтилена, наполненной воздухом исследуемой атмосферы, а датчик температуры окружающего воздуха помещен внутри аналогичной оболочки, наполненной смесью газов, не поглощающих радиацию, например смесью азота и кислорода. Это позволяет повысить точность измерения.
Схема предложенного устройства представлена на чертеже.
У стройство состоит из оболочки 1, наполненной воздухом, оболочки 2, наполненной непоглощающей газовой сместя, вентиля 8, подводящих проводов 4, датчиков температуры 5, измерительного прибора 6, клапанов ? и 8, кронштейна 9.
Работа устройства состоит в следующем.
Каждая из оболочек имеет вентиль 8, через который подводя;цие провода 4 датчиков температуры 5, например термопар, выходят наружу, к измерительному прибору 6. Через клапан 7 вентиля 8 оболочка 1 может наполняться окружающим воздухом с помощью насоса, оболочка 2 — непоглощающей смесью из баллона (на чертеже насос и баллон со смесью не показаны). Каждый вентиль 8 имеет клапа«
8, предохраняющий оболочку от разрыва пр« значительном уменьшении наружного давления.
Перед измерениями оболочки 1 и 2 иапо:птяются под давлением, большим наружного, с целью придать им форму, близкую к сферической. Затем обе оболочки 1 и 2 крепятся;; кронштейну 9 и помещаются на том уровне, где необходимо, провести измерения. Под влиянием лучистого теплообмена с атмосферой (как правило, различного для наполнителя обеих оболочек 1 и 2) и теплообмена с оболочкойкой (практически одинакового для напол30 нителя обеих оболочек 1« 2) воздух в оболоч272617
Составитель С. В. Непомнящая
Редактор А. В. Корнеев Текред А, А. Камышникова Корректоры; Л. Корогод и М. Коробова
Заказ 2402, 17 Тираж 480 Подписное
ЦЕИИПИ Комитета ио делам изобретений и открь. тий при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4(5
Типография, пр. Сапунова, 2 ке 1 и непоглон;ающая смесь з оболочке 2 примут соответствучощие температуры. Разность этих температур обусловлена поглощением радиации водяным паром и углекислым газом в оболочке 1. Измерив эту разность, зная величину влажности окружающего воздуха во время наполнения оболочки 1 и во время измерений, на основании градуировки устройства можно определить лучистый приток тепла в единицу объем воздуха.
Тепловое влияние вентилей 3, датчиков температуры 5 на температуру наполнителей оболочек 1 и 2 должно быть достаточно малым и одинаковым для обоих наполнителей. Для этого все узлы имеют максимальную отражательную способность и минимальную площадь поверхностей, открытых для радиации; оба датчика температуры 5, а также оба вентиля
8 имеют одинаковые конструкции, отражательные способности обоих вентилей 3 и обоих датчиков 5 выровнены до одинакового значения; теплоемкость, плотность, теплопроводность не11оглощающей смеси близки к величинам эти > пщ аметров для исследуемой атмосферы.
Толщина оболочек 1 и 2 подбирается минимальной для уменьшения и; теплового влияния. Диаметр их определяется следующим.
При слишком малом диаметре оболочек 1 или 2 искажения за счет теплового влияния оболочки относительно велики, а чувствительность устройства недостаточна из-за малой массы поглощающих газов в оболочках 1, 2.
При излишне большом диаметре оболочек становятся заметны искажения за счет того, что спектр поглощения слишком большой поглощающей массы у»ке не характеризует поглощательных свойств воздуха.
5:. Для условий пограничного слоя атмосферы
Земли наиболее подходящими являются оболочки 1 и 2 из полиэтиленовой пленки, близкие к сферическим, толщиной 0.01 — 0,05 л,я при диаметре 25 — 100 сли
10 Прн использовании устройства предлагаемого типа в условиях атмосфер других планет состав непоглощающей газовой смеси и материал оболочек 1 и 2 выбираются, исходя из химического состава и физических свойств
15 исследуемой атмосферы.
Предмет изобретения
Устройство для измерения лучистого притока тепла в атмосфере, содержащее чув20 ствительный элемент, воспринимающий радиацию, датчики температур с измерительным прибором для измерения разности температур чувствительного элемента и окружающего воздуха, отличающееся тем, что, с целью по25 вышения точности измерения, в нем чувствительный элемент, воспринимающий радиацию, выполнен в виде оболочки из оптически прозрачного материала, например полиэтилена, наполненной воздухом исследуемой атмосфе80 ры, а датчик температуры окружающего воздуха помещен внутри аналогичной оболочки, наполненной смесью газов, не поглощающих радиацию, например смесью азота и кислорода.
